Vivemos na era da tecnologia, mas ainda há muito por vir. Nos últimos anos, grandes empresas têm dado pequenos - mas importantes passos - à frente na computação quântica, que parece revolucionar o mundo como o conhecemos. A seleção a seguir de aplicações em potencial afetará tudo, desde a mobilidade até a assistência médica.

Em um mundo binário composto por uns e zeros, os computadores quânticos seriam como o Albert Einstein da computação, com cérebros eletrônicos extraordinários capazes de concluir tarefas que seriam quase impossíveis para os computadores comuns. A multinacional IBM será a primeira a comercializar essa maravilhosa tecnologia com o Q System One, um cubo de vidro de 3 x 3 metros com 20 qubits apresentado em 2019 que será disponibilizado para empresas e pesquisadores.

O QUE É A COMPUTAÇÃO QUÂNTICA?


Este ramo da ciência da computação baseia-se nos princípios da superposição de matéria e emaranhamento quântico e usa um método de computação diferente do tradicional. Em teoria, seria capaz de armazenar muito mais estados por unidade de informação e operar com algoritmos muito mais eficientes no nível numérico, como Shor ou recozimento quântico.

Essa nova geração de supercomputadores utiliza o conhecimento da mecânica quântica - a área da física que estuda partículas atômicas e subatômicas - para superar as limitações da computação clássica. Embora, na prática, a computação quântica enfrente problemas evidentes em relação à escalabilidade e incoerência, torna possível executar várias operações simultâneas e elimina o efeito do túnel que limita a atual programação em escala nanométrica.

O QUE É UM QUBIT?


A computação quântica usa o qubit como unidade básica de informação e não o bit convencional. A principal característica desse sistema alternativo é que ele permite a superposição coerente de uns e zeros, os dígitos do sistema binário em torno do qual toda a computação gira. Os bits, por outro lado, podem ter apenas um valor por vez - um ou zero.

Esse aspecto da tecnologia quântica significa que um qubit pode ser zero e um ao mesmo tempo, e em diferentes proporções. Essa multiplicidade de estados possibilita que um computador quântico com apenas 30 qubits, por exemplo, realize 10 bilhões de operações de ponto flutuante por segundo, o que é cerca de 5,8 bilhões a mais que o mais poderoso console de videogame PlayStation do mercado.

DIFERENÇAS ENTRE COMPUTAÇÃO QUÂNTICA E TRADICIONAL


A computação quântica e a tradicional são dois mundos paralelos com algumas semelhanças e muitas diferenças, como o uso de qubits em vez de bits. Vamos dar uma olhada em três das mais significativas:

Linguagem de programação


A computação quântica não possui seu próprio código de programação e requer o desenvolvimento e a implementação de algoritmos muito específicos. No entanto, a computação tradicional padronizou linguagens como Java, SQL e Python, para citar apenas algumas.

Funcionalidade


Os computadores quânticos não se destinam ao uso diário difundido, diferentemente dos computadores pessoais (PC). Esses supercomputadores são tão complexos que só podem ser usados ​​nos campos corporativo, científico e tecnológico.

Arquitetura


Os computadores quânticos possuem uma arquitetura mais simples que os computadores convencionais e não possuem memória ou processador. O equipamento consiste apenas em um conjunto de qubits que o faz funcionar.

CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DE UM COMPUTADOR QUÂNTICA

Esses computadores são extremamente sensíveis e requerem condições e pressão muito específicas de temperatura e isolamento para operar corretamente. Quando essas máquinas interagem com partículas externas, ocorrem erros de medição e o apagamento de sobreposições de estados, e é por isso que eles são selados e precisam ser operados usando computadores convencionais.

Os computadores quânticos não devem ter quase nenhuma pressão atmosférica, uma temperatura ambiente próxima ao zero absoluto (-273 ° C) e isolamento do campo magnético da Terra para impedir que os átomos se movam, colidam ou interajam com o ambiente. Além disso, esses sistemas operam apenas por intervalos muito curtos, de forma que as informações sejam danificadas e não possam ser armazenadas, dificultando ainda mais a recuperação dos dados.

USOS PRINCIPAIS DA COMPUTAÇÃO QUÂNTICA


A segurança informática, a biomedicina, o desenvolvimento de novos materiais e a economia estão entre os campos que podem ser revolucionados pelos avanços na computação quântica. Esses são alguns dos benefícios mais substanciais:

Financeiras


Empresas otimizariam ainda mais seus portfólios de investimentos e melhorariam os sistemas de detecção e simulação de fraudes.

Saúde


Este setor se beneficiaria do desenvolvimento de novos medicamentos e tratamentos geneticamente personalizados, bem como da pesquisa de DNA.

Segurança cibernética


A programação quântica envolve riscos, mas também avanços na criptografia de dados, como o novo sistema Quantum Key Distribution (QKD). Essa é uma nova técnica para enviar informações confidenciais que usam sinais de luz para detectar invasores no sistema.

Mobilidade e transporte


Empresas como a Airbus usam a computação quântica para projetar aeronaves mais eficientes. O Qubits também permitirá um progresso significativo nos sistemas de planejamento de tráfego e otimização de rotas.