O que é um computador quântico

Um computador convencional faz uma coisa de cada vez, mas um computador quântico seria capaz de executar milhões de instruções todas ao mesmo tempo.

Um computador quântico é uma máquina, ainda que hipotética, que realiza cálculos baseados no comportamento de partículas no nível subatómico. Tal computador será, se for desenvolvido, capaz de executar muito mais milhões de instruções por segundo do que qualquer computador anterior. Esse avanço exponencial na capacidade de processamento seria devido ao facto de que as unidades de dados num computador quântico, ao contrário daquelas num computador binário, podem existir em mais de um estado de cada vez. Em certo sentido, a máquina “pensa” vários “pensamentos” simultaneamente, sendo que cada “pensamento” é independente dos outros, embora todos eles surjam do mesmo conjunto de partículas.

Os engenheiros criaram o termo «qubit» para denotar a unidade de dados fundamentais num computador quântico. Um qubit é essencialmente um bit (dígito binário) que pode assumir vários, ou muitos, valores simultaneamente. A teoria por trás disto é tão bizarra quanto a teoria da mecânica quântica, na qual partículas individuais parecem existir em múltiplos locais ao mesmo tempo. Uma maneira de pensar como um qubit pode existir em vários estados é imaginá-lo como tendo dois ou mais aspectos ou dimensões, cada uma das quais pode ser alta (lógica 1) ou baixa (lógica 0). Assim, se um qubit tem dois aspectos, pode ter quatro estados simultâneos e independentes (00, 01, 10 e 11); se ele tem três aspectos, há oito estados possíveis, binário 000 a 111, e assim por diante.

A principal dificuldade que os engenheiros de pesquisa e desenvolvimento encontram para construir um computador quântico é o facto de que é extremamente difícil fazer com que as partículas se comportem de maneira adequada por um período de tempo significativo. A menor perturbação fará com que a máquina deixe de funcionar de forma quântica e volte ao modo de “pensamento único” como um computador convencional. Campos eletromagnéticos dispersos, movimento físico ou uma pequena descarga elétrica podem interromper o processo.

Imagem: TecMundo


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