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Por: Jackson Andrade Goulart


Capacidade de processamento de um processador quântico


O processamento de um computador quântico é mais eficiente que o de um computador eletrônico, pois trabalha com uma quantidade mais densa de informações ao mesmo tempo. Alguns problemas que um computador eletrônico levaria milhares de anos para resolver, um computador quântico seria capaz de resolver em alguns minutos. Isso ocorre devido à diferença entre o bit eletrônico e o bit quântico.

Bit eletrônico: Usado nos computadores atuais, possui dois estados possíveis: 0 e 1.


Bit quântico (qubit): O bit quântico é mais denso, pois ao contrário do bit eletrônico tradicional que armazena 2 tipos diferentes de estados, é capaz de armazenar 3 tipos: 0, 1, e um terceiro, que é a sobreposição de um estado em outro.


Equivalência entre qubits e bits eletrônicos:

Bit quântico (Qubit)Bit eletrônico
1 qubit 2 bits
2 qubits 4 bits
3 qubits 8 bits = 1 byte
13 qubits 8.192 bits = 1 kilobyte
23 qubits 8.388.608 bits = 1 megabyte
33 qubits 8.589.934.592 bits = 1 gigabyte
43 qubits 8.796.093.022.208 bits = 1 terabyte

Processador Eletrônico


Processador Eletrônico: É o processador presente no computador pessoal atual, segue os conceitos da ciência da computação tradicional, trabalhando basicamente com sinais eletrônicos. É composto por 10 a 100 milhões de pequenos transistores, organizados de modo a formar estruturas complexas de processamento. Cada transistor é capaz de trabalhar com apenas 1 bit por vez.



Processador Quântico


Processador Quântico: É o processador dos computadores quânticos. Não segue os conceitos clássicos da ciência da computação, trabalhando de um modo totalmente inédito. É composto por vários microanéis supercondutores. Cada anel funciona de modo independente um do outro, sendo capaz de processar vários qubits ao mesmo tempo.




Na Prática


A tabela abaixo compara o tempo de execução de um algoritmo de fatoração clássico com o algoritmo de fatoração de Shor, mostrando o quão eficiente o uso da computação quântica pode ser:

Comprimento do número a ser fatoradoAlgoritmo de fatoração clássicoAlgoritmo de Shor (Quântico)
512 bits 4 dias 34 segundos
1024 bits 100 mil anos 4,5 minutos
2048 bits 100 trilhões de anos 36 minutos
4096 bits 100 sextilhões de anos 4,8 horas

Referências:
Guia da Carreira
Carreira de TI

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