O que são computadores quânticos?
Entenda como funcionam os computadores quânticos e porque são tão poderosos
(crédito: divulgação istock)
Os computadores quânticos são máquinas extremamente complexas com a capacidade de realizar operações por meio da manipulação e leitura de informações que estão armazenadas dentro de sistemas quânticos, como átomos, moléculas, fótons, elétrons, e prótons. Devido ao uso de bits quânticos, esses poderosos computadores têm a capacidade de realizar tarefas que são praticamente impossíveis para computadores convencionais.
Como um computador quântico funciona?
Um computador normal, baseado em silício, reconhece o bit como menor valor possível. Esse bit pode ser interpretado de duas formas: 0 ou 1. A partir desses valores, são criados os códigos binários, a estrutura base da computação convencional. Porém, na mecânica quântica, uma partícula pode assumir mais estados ao mesmo tempo.
Os bits quânticos, ou qubits, comportam-se de forma diferente e podem conter até três formas: 0, 1 e uma superposição de 0 e 1. Ou seja, um qubit pode comportar até dois valores de uma só vez, aumentando significativamente seu poder. Sendo assim, um só átomo pode comportar mais valores que transistores e realizar operações simultâneas.
Na prática, a vantagem do computador não saber previamente qual será a medida quântica, é que, antes mesmo de chegar a um resultado final, ele já considerou inúmeros resultados, o que diminui consideravelmente o tempo computacional gasto para a resolução de problemas.
Quais as possibilidades de uso de um computador quântico?
Uma das principais possibilidades dessas poderosas máquinas é a fatoração de grandes números. Esse processo irá possibilitar a criação de chaves criptografadas mais robustas, pesquisas científicas, simulação de modelos biológicos, astronômicos, meteorológicos e moleculares, pesquisas aeroespaciais e desenvolvimento de novos medicamentos.
Também será possível simular situações jamais imaginadas como a formação das galáxias, a dinâmica climática do planeta terra, simulações complexas de sistemas vivos, entre muitas outras possibilidades.
Apesar de muito promissores, os computadores quânticos só funcionam em condições extremamente específicas, e esse é um dos principais problemas enfrentados pelos cientistas. Para que os qubits assumam características de entrelaçamento é necessária uma temperatura constante próxima a zero graus.
Além disso, o núcleo do computador precisa ser blindado, evitando interferências magnéticas e eletromagnéticas exteriores, que podem interferir no seu funcionamento e prejudicar sua precisão. Embora ainda não exista um valor específico, estima-se que os computadores quânticos irão custar aproximadamente R$100 milhões por unidade produzida.
Por precisar de um resfriamento constante e consumir muita energia, uma das soluções para a viabilização do uso de computadores quânticos será a energia solar, que pode ser gerada no local, porém também é possível comprar crédito de energia solar de empresas especializadas para viabilizar a operação.
