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Computador e processador quântico: sete coisas que você precisa saber

Tecnologia é alvo de investimentos das grandes fabricantes e começa a amadurecer.

A computação quântica tem saído das páginas da ficção científica para ganhar o mundo real por meio de esforços dos grandes nomes da tecnologia, como IBM, Google, Intel e Microsoft. A busca pela criação de um computador quântico funcional e viável economicamente tem explicação na promessa de que uma máquina desse tipo será milhões de vezes superior em termos de capacidade de trabalho do que um computador tradicional.


Por ser uma tecnologia ainda em fase de pesquisas, muitas dúvidas podem surgir. Veja a seguir, sete fatos e curiosidades sobre a computação quântica.


1. Já existem computadores quânticos

Google investe pesado em pesquisas sobre computadores quânticos, assim como a IBMa Nasa e a Intel. Além desses exemplos, existe a D-Wave, uma empresa especializada em computadores quânticos, capaz de alugar suas máquinas para clientes com dinheiro e que precisam de muita capacidade de processamento. A IBM permite acesso gratuito ao seu computador quântico via Internet para que pesquisadores e engenheiros desenvolvam tecnologia para essas máquinas.

2. Capacidade de processamento

Computadores quânticos usam princípios da física quântica para estabelecer máquinas que podem fazer em segundos o que computadores normais levariam séculos (Foto: Divulgação/Intel)Computadores quânticos usam princípios da física quântica para estabelecer máquinas que podem fazer em segundos o que computadores normais levariam séculos (Foto: Divulgação/Intel)
Computadores quânticos usam princípios da física quântica para estabelecer máquinas que podem fazer em segundos o que computadores normais levariam séculos (Foto: Divulgação/Intel)
É fácil dizer que computadores quânticos farão os PCs atuais "comerem poeira", mas qual é a real diferença de performance entre eles? Em 1997, o Deep Blue da IBM analisava 200 milhões de movimentos por segundo para superar o campeão de xadrez Garry Kasparov. Uma máquina quântica, por outro lado, seria capaz de analisar 1 trilhão de movimentos a cada segundo. Essa capacidade de processamento permitirá que problemas que poderiam levar anos sejam resolvidos em segundos.

3. Superposição

Sem ir muito longe nas definições do que é um computador quântico, é possível dizer que o segredo de sua grande capacidade de processamento vem da superposição. Trata-se de um fenômeno da física quântica que permite que partículas assumam múltiplos estados simultaneamente. É isso que permite que um computador quântico analise bilhões de possibilidades ao mesmo tempo.

4. Computadores quânticos na criptografia

Um dos primeiros campos de uso mencionados para máquinas quânticas está na criptografia. Computadores capazes de uma quantidade tão alta de cálculos por segundo seriam imbatíveis na análise de chaves criptográficas complexas, tornando sistemas de autenticação muito mais seguros. Recentemente, chineses demonstraram a transmissão de dados criptografados quanticamente numa plataforma de comunicação considerada impossível de ser hackeada.

5. Bem abaixo de zero

Componentes do computador precisam ser resfriados a temperaturas mais baixas do que as encontradas no espaço entre as estrelas (Foto: Divulgação/IBM)Componentes do computador precisam ser resfriados a temperaturas mais baixas do que as encontradas no espaço entre as estrelas (Foto: Divulgação/IBM)
Componentes do computador precisam ser resfriados a temperaturas mais baixas do que as encontradas no espaço entre as estrelas (Foto: Divulgação/IBM)
Se fosse fácil produzir um computador quântico, eles já estariam em todos os cantos. Há uma série de desafios tecnológicos em torno dessas máquinas e um dos mais impressionantes tem a ver com a temperatura. Para funcionar, o D-Wave 2000Q precisa ser mantido a -273º Celsius, temperatura que é poucas frações acima do zero absoluto e 180 vezes mais fria do que o espaço interestelar.
O cilindro abriga o hardware do computador. Ele é mantido suspenso para evitar que vibrações comprometam sua operação (Foto: Divulgação/IBM)O cilindro abriga o hardware do computador. Ele é mantido suspenso para evitar que vibrações comprometam sua operação (Foto: Divulgação/IBM)
O cilindro abriga o hardware do computador. Ele é mantido suspenso para evitar que vibrações comprometam sua operação (Foto: Divulgação/IBM)
Além de demandar temperaturas muito baixas, computadores quânticos precisam ser montados em espaços diferenciados. O motivo é que vibrações na estrutura do computador podem desalinhar átomos, criando um fenômeno chamado de decoerência.

6. Na sua casa? Vai demorar

E talvez a resposta para a questão “quando teremos computadores quânticos em nossas casas?” seja um desanimador “nunca”. Além das questões técnicas relacionadas à temperatura e estabilidade do espaço, teóricos e especialistas da área vêm apontando que máquinas quânticas talvez se mostrem muito difíceis de serem adaptadas às necessidades domésticas e que sua grande aplicação será em centros de pesquisas, grandes corporações e em supercomputadores capazes de processar quantidades absurdas de informações a custos aceitáveis.

7. Previsões

Máquinas quânticas podem demorar ainda muito tempo para aparecer dentro da sua casa (Foto: Divulgação/Google)Máquinas quânticas podem demorar ainda muito tempo para aparecer dentro da sua casa (Foto: Divulgação/Google)
Máquinas quânticas podem demorar ainda muito tempo para aparecer dentro da sua casa (Foto: Divulgação/Google)
Computadores quânticos tendem a virar ferramentas para situações específicas. Alguns desses cenários propostos são computadores capazes de simular com precisão incrível os modelos climáticos do planeta, dando, assim, a cientistas uma maior capacidade planejar o futuro e identificar potenciais desastres e alterações. Pesquisas da área da medicina também poderão ser beneficiadas com simuladores capazes de rodar a complexa rede de interações entre substâncias no interior do nosso organismo, permitindo o teste de medicamentos avançados sem riscos à saúde de cobaias animais.