A computação quântica: bem-vindo ao futuro

dezembro 18, 2019
Entender o mundo microscópico nos permite - e principalmente permitirá no futuro - desenhar tecnologias que serão capazes de produzir avanços qualitativos no tratamento da informação. Por outro lado, essa revolução trará novos desafios no que diz respeito à segurança online.

A transformação tecnológica possibilitou o desenvolvimento de um mundo que se move em alta velocidade. Um mundo no qual a alfabetização digital já é vista como algo necessário para falar inclusive sobre o desenvolvimento econômico e social. Em resumo, vivemos hoje em uma sociedade em que os avanços tecnológicos são fundamentais para o progresso, e entre eles temos a computação quântica.

Hoje em dia praticamente tudo que é feito em computadores é baseado em um sistema binário, ou seja, séries de números zero e números um. No entanto, esses dígitos não podem ser combinados para armazenar informação ou processá-la.

Com base nessa ideia, muitos cientistas passaram anos tentando dar o próximo passo no contexto dessa tecnologia: a computação quântica. Diz-se que nos próximos anos passaremos da vida na era digital para a vida na era quântica, um salto tecnológico capaz de transformar todos os modelos existentes atualmente.

No artigo de hoje, analisaremos o que é esse conceito da computação quântica e que vantagens essa tecnologia de grande potencial disruptivo teria para, até mesmo, colocar um ponto final na atual era tecnológica.

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Questões básicas para entender o conceito

Ao longo da história, o ser humano estudou o funcionamento da natureza através da ciência, desenvolvendo novas tecnologias. No começo do século XX, o estudo de determinados fenômenos físicos deu lugar à criação da mecânica quântica, que explica o funcionamento do mundo microscópico.

Graças a esses avanços, foi possível descobrir que o mundo microscópico funciona de forma contraintuitiva. Ou seja, trata-se de um mundo no qual os acontecimentos são completamente diferentes do que aqueles que ocorrem no mundo macroscópico. Dentre esses acontecimentos, podemos destacar:

  • A sobreposição quântica. Processo que descreve como uma partícula tem a capacidade de se encontrar em vários estados ao mesmo tempo.
  • O entrelaçamento quântico. Duas partículas separadas podem estar relacionadas de modo que, ao interagirem, a outra percebe.
  • O teletransporte quântico. Usa-se o entrelaçamento quântico para poder enviar informação de um lugar pra o outro, sem a necessidade de se deslocar.

As tecnologias quânticas estariam baseadas nesses princípios quânticos que a natureza subatômica apresenta. Desse modo, o entendimento do mundo microscópico nos permite desenhar tecnologias que seriam capazes de melhorar a vida das pessoas.

O que é a computação quântica?

Como já mencionamos anteriormente, a computação clássica funciona em uma linguagem binária. Cada vez que interagimos com um dispositivo ocorre a criação, a modificação ou a destruição de cadeias de zeros e uns dentro dos computadores: estamos falando dos bits.

A computação quântica usa como unidade fundamental de informação o qubit. Os qubits, diferentemente dos bits, podem estar em qualquer dos estados infinitos intermediários entre o número 0 e o número 1. Esse fenômeno é conhecido como sobreposição quântica.

Assim, temos que destacar que essa mudança de sistema não faria com que os computadores quânticos fizessem o mesmo que os atuais fazem, só que mais rápido. É mais do isso.

Esses algoritmos permitem realizar operação de forma totalmente diferente. Por exemplo, um computador quântico poderia romper toda a criptografia usada hoje em dia.

Por que a computação quântica é importante?

Há algumas tecnologias que já usam hoje fenômenos quânticos, como o laser ou as imagens por ressonância magnética. Avanços ainda maiores nessa tecnologia terão, no entanto, uma influência transversal em praticamente todos os setores.

Por exemplo, a computação quântica será uma ameaça para a autenticação, o intercâmbio e o armazenamento seguro dos dados, tendo um impacto muito relevante na cibersegurança e no blockchain.

No entanto, também poderia impulsionar a inteligência artificial, proporcionar um maior sigilo entre as comunicações militares ou permitir que os submarinos navegassem sem depender dos sinais dos satélites.

A indústria química poderia usar essa tecnologia para o desenho de novos remédios e materiais, assim como para simular reações de componentes físicos. O setor logístico poderia melhorar a distribuição de mercadorias… E assim por diante.

Dessa forma, se a promessa de uma computação quântica se materializar, seremos a primeira geração a experimentar um salto gigantesco na capacidade de cálculo. Por hora, há um grande investimento para tanto nos laboratórios.

A influência da tecnologia

A nível governamental existe muito interesse no desenvolvimento dessa tecnologia. Em 2017, os Estados Unidos investiram 241 milhões de dólares em computação quântica. A China e a Europa também criaram iniciativas que rondam 1,1 bilhão de dólares. É um setor tecnológico do qual todas as potências desejam fazer parte.

Não obstante, os computadores quânticos ainda seguem sendo difíceis de construir, alojar e programar. Apesar de já haver no mercado vários modelos de computador quânticos, ainda não foi possível desenvolver nenhum que supere os computadores clássicos. Desse modo, seguimos lutando para conseguir atingir o avanço quântico.

  • BBVA, https://www.bbva.com/es/para-que-sirve-un-ordenador-cuantico/
  • El espectador, https://www.elespectador.com/noticias/ciencia/ibm-lanzo-un-computador-cuantico-pero-que-diablos-es-un-computador-cuantico-articulo-837377
  • Xataka, https://www.xataka.com/ordenadores/computacion-cuantica-que-es-de-donde-viene-y-que-ha-conseguido
  • Wayback machine, https://web.archive.org/web/20171011234143/http://www.siete24.mx/tendencias/tecnologia/487083/computacion-cuantica-cada-vez-mas-cerca/