Computação Quântica

Nos últimos anos a computação desenvolveu-se com grande velocidade. Segundo o cientista Gordon Earl Moore o número de transistores em um processador dobraria a cada 24 meses, aproximadamente. Os transistores são os dispositivos fundamentais para que um processador realize cálculos. Por isto, esta previsão conhecida como Lei de Moore, significa que a capacidade de processamento de um computador dobraria a cada biênio.

Constantemente vemos empresas como Intel e AMD lançarem processadores cada vez mais velozes. Para isso é necessário manipular porções cada vez menores de matéria. Porém existe um limite para isso. Quando os transistores começam a ser fabricados com apenas algumas moléculas, fica difícil reduzir ainda mais o seu tamanho e assim ampliar a capacidade de nossos aparelhos eletrônicos.

As Leis da Física para objetos menores do que átomos são um pouco diferentes daquelas a que estamos acostumados em nosso dia a dia. No mundo subatômico, as partículas ganham ou perdem energia de maneira quantizada, em pequenos “pacotes” de energia. Um único pacote é chamado de de quantum e vários pacotes são quanta (plural de quantum). Um quantum de luz, por exemplo, é chamado de fóton, a menor porção possível de energia luminosa. Podemos comprar uma lâmpada que forneça 67,579 Watts de potência. Mas um átomo nunca vai fornecer ½ fóton, Apenas múltiplos de 1 fóton: 2 fótons, 3 fótons, etc.

Outra propriedade das partículas subatômicas é que elas podem assumir estados diferentes simultaneamente até que um observador determine o seu estado atual. Os nossos computadores baseados na Física Clássica trabalham essencialmente com dois estados, representados por 0 e 1. Cada um desses algarismos, 0 ou 1, são chamados de bits. Em um computador quântico, uma partícula poderia assumir o valor 0, 1, ou ambos! Esses valores são chamados qubits. O simples uso dos qubits pode aumentar exponencialmente a capacidade de processamento de um dispositivo.

Portanto, a Computação Quântica é a ciência que estuda o uso da Mecânica Quântica para realização de processamento computacional.

A segurança também seria beneficiada por sistemas usando estas tecnologias. Em um sistema quântico, a simples observação altera os resultados de um fenômeno. Imagine se enviarmos uma mensagem entre dois computadores utilizando uma propriedade de um conjunto de partículas. Poderíamos enviar junto, uma mensagem de segurança. Se esta mensagem de segurança chegasse ao seu destino com alguma alteração, significa que algum observador (um cracker, ou um espião por exemplo) já interceptou a mensagem antes que ela chegasse ao seu destino. Este tipo de estratégia é chamada de Criptografia Quântica. Alguns bancos na Áustria já utilizam este tipo de tecnologia para transmissão segura de informações.

A empresa canadense D-Wave, afirma que já desenvolveu o primeiro computador quântico. Este computador busca acelerar o processamento mantendo as CPUs sob temperaturas próximas do zero absoluto. Porém muitos especialistas não consideram este equipamento como um computador quântico por não utilizar os fenômenos da Física Quântica diretamente na atividade de processamento. Assim o desempenho desta máquina não é muito superior a outros super-computadores disponíveis no mercado.

A Computação Quântica mostra-se capaz de oferecer os meios necessários para ampliar ainda mais a capacidade de cálculo de nossos aparelhos, porém ainda é uma tecnologia experimental. Vai levar bastante tempo até este tipo de tecnologia ser produzida em larga escala e estar disponível em nossos computadores, tablets e celulares.

Fontes:
http://www.qubit.org/
http://idgnow.uol.com.br/ti-corporativa/2013/04/05/amd-acredita-que-o-fim-da-lei-de-moore-esta-proximo/
http://www.economist.com/news/science-and-technology/21578027-first-real-world-contests-between-quantum-computers-and-standard-ones-faster
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Moore

Arquivado em: Física, Informática