Por: Jackson Andrade Goulart e Suelen Cristina Cremonini

A evolução dos computadores está limitada por duas barreiras inatingíveis para o modelo atual: velocidade da luz no processamento da informação e a dimensão da ordem de grandeza atômica, no tamanho dos componentes em um chip. A Computação Quântica é a continuidade natural na evolução dos computadores para fisicamente tentar atingir estas barreiras.

A computação quântica foi teorizada pela primeira vez a menos de 30 anos atrás, por um físico da Argonne National Laboratory. Paul Benioff é o autor da primeira teoria de aplicação quântica para computadores em 1981. Benioff idealizou a criação de uma máquina de Turing quântica.

A máquina de Turing, desenvolvida por Alan Turing nos anos 30, consiste em uma fita de comprimento ilimitado dividida em pequenos quadrados. Cada quadrado pode comportar um valor (1 ou 0) ou ser deixado em branco. Um dispositivo de leitura e gravação lê esses valores e espaços em branco, o que fornece à máquina instruções para executar determinado programa.

Os computadores de hoje, como a máquina de Turing, funcionam pela manipulação de bits que existem em dois estados: 0 ou 1. Os computadores quânticos não são limitados a dois estados - eles codificam as informações como bits quânticos, ou qubits, que pode existir em sobreposição¹. Qubits representam átomos, íons, fótons ou elétrons e seus respectivos dispositivos de controle trabalham juntos para agir como uma memória de computador e um processador. Como um computador quântico pode conter esses estados múltiplos simultaneamente, tem potencial de ser milhões de vezes mais potente que os supercomputadores atuais.

Essa sobreposição de qubits é o que dá aos computadores quânticos seu paralelismo inerte. De acordo com o físico David Deutsch, esse paralelismo permite que um computador quântico realize 1 milhão de cálculos ao mesmo tempo, enquanto que o seu PC faz apenas um. Um computador quântico de 30 qubits deve igualar a potência de um computador convencional a 10 teraflops (trilhões de operações de ponto flutuante por segundo). Os computadores pessoais de hoje rodam a velocidades medidas em gigaflops (bilhões de operações de ponto flutuante por segundo).

Referências:

O Arquivo