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Ciência Viva na Quarentena: você já ouviu falar em Computador Quântico?

A pergunta do título já deixa muita gente de cabelo em pé. Mas vejamos se consigo explicar. O computador convencional trabalha com suas informações baseadas no sistema binário. Este é um sistema da matemática que usa apenas dois valores na sua base: 0 e 1, um sistema bem mais simples do que o que usamos para contagens que é o sistema decimal (assume dez valores que vão do zero ao 9). Assim quando falamos em bits, estamos falando em um sinal elétrico que pode estar ligado (1) ou desligado (0). Toda a lógica de um computador comum baseia-se neste sistema com dois valores.

No computador quântico utiliza-se o campo da mecânica quântica que se baseia também em dois estados (como o zero e o 1), mas com a possibilidade de que estes estados se sobreponham, aumentando muito as possibilidades, quando comparado ao bit. A unidade da computação quântica é qubit, que por definição é formado por partículas subatômicas. Na prática um qubit é muito mais versátil que um bit por ser capaz de suportar inclusive um embaralhamento, gerando uma ampliação exponencial de dados processados. Em tese um computador quântico seria muito mais rápido para execução de cálculos matemáticos complexos.

O modelo de computação quântica foi criado pelo matemático Yuri Manin. Divulgados pela primeira vez na década de 1980 os computadores quânticos pareciam que jamais sairiam da teoria. Atualmente a Google e a IBM disputam a elaboração de máquinas, mas apenas uma empresa canadense comercializa com até 2000 qubit a um custo na casa 15 milhões de dólares. As gigantes como IBM preferem alugar tempo de processamento nestas máquinas, especialmente com fins de pesquisas científicas. Estes computadores são usados atualmente em pesquisas nas áreas de Astrofísica, física, matemática e biotecnologia.

Yuri Manin, o pai da Computação Quântica. Fonte: Wikipedia.

Cronologia

1935 – Albert Einstein, Boris Podolsky e Nathan Rosen desenvolvem o paradoxo EPR, provendo a primeira descrição do embaralhamento quântico.

1994 – O matemático americano Peter Schor desenvolve um algoritmo que consegue alcançar a fatorização dos números usando um computador quântico.

1998 – Usando a interpretação de Hugh Everett, de muitos mundos, para a mecânica quântica, teóricos imaginam um estado de superposição no qual um computador quântico pode estar ligado ou desligado.

2011 – Uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hefei, China, corretamente encontra os fatores primordiais de 143, usando um conjunto de quatro qubits.

(Com informações do Livro da Ciência)