Computadores Quanticos
Computadores Quânticos
Diferenciando dos computadores tradicionais
Na computação tradicional, temos apenas dois estados por vez quando se trata de processamento de informação: os códigos binários 1 e 0. Eles são baseados em bits, que seria o menor valor que uma máquina compreende.
Já em um modelo quântico, ocorre o que chamamos de superposição. Ou seja, uma partícula consegue assumir dois estados ao mesmo tempo. Isso significa que para além do estado 0 e 1, eles poderiam coexistir ao mesmo tempo (01 ou 10). Nesse modelo, sua nomenclatura é qubit, ou seja um bit quântico.
Funcionamento
Dessa forma, uma quantidade pequena de átomos consegue comportar valores muito maiores do que os transístores (sistema que controla o fluxo de energia que passa nos circuitos) de um computador tradicional. Assim, é possível realizar cálculos simultâneos, em que partículas se influenciam na escolha de seu estado mesmo à distância. Este efeito é chamado de Entrelaçamento Quântico.
Teoricamente, quanto mais qubits o computador suporta, maior é a sua capacidade de processamento. No entanto, o que realmente vale, não é apenas a quantidade de qubits, mas também a sua qualidade. Um indicador disso é a instalação de mecanismos de correção de erros quânticos, de forma que o computador consegue fazer uma auto regulação caso alguma superposição entre em conflito. Diminui-se também a frequência em que se deve fazer revisões.
Finalidade
Ao assumir esse comportamento, o computador quântico conseguiria solucionar problemas em áreas desafiadoras como inteligência artificial que, se feitas por um computador tradicional levariam anos.
Com tanta capacidade, os computadores quânticos devem ser usados para realizar fatoração de grandes números. Pode ser utilizado para criar chaves criptográficas extremamente fortes; pesquisas científicas, simulando modelos biológicos, meteorológicos, astronômicos ou moleculares; desenvolvimento de medicamentos; pesquisas aeroespaciais e claro, na defesa.
Quem usa
Até agora, o uso dos computadores quânticos está bem restrito a empresas que os desenvolvem. Apesar de não ser prevista uma utilização para o uso de público geral, os computadores quânticos estão bem próximos de terem uma aplicação em uso especializado no cotidiano, de forma mais abrangente.
Desafios e soluções
Recentemente, uma barreira que dificultava a sua produção, foi quebrada. Foi encontrada uma forma de fabricar os qubits de silício em escala industrial. E surgem outras alternativas como o qubit de nióbio, apontado como uma solução mais eficaz e muito mais estável. Seria capaz de diminuir erros, pois é um supercondutor que dispensa o uso de outros metais e óxidos metálicos.
Outro desafio era encontrar formas de integrar as unidades lógicas quânticas aos computador eletrônicos atuais. A superação desse fator também foi um sucesso. Atsushi Kobayashi, juntamente com seus colegas observaram que o supercondutor nitreto de nióbio, quando adicionado a um substrato semicondutor tradicional a base de alumínio, cria um qubit totalmente funcional e conectável aos chips de silício.
Podemos esperar que nos próximos anos, essas valiosas máquinas cumpram um importante papel em funções estratégicas e de alto valor para a sociedade. Talvez elas não ganhem um destaque midiático, mas operem silenciosamente por trás de organizações cruciais.
