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Como funciona um computador quântico e para que serve

Como funciona um computador quântico e para que serve


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De vez em quando a palavra vem às manchetes computador quântico e, um pouco como no que diz respeito à conquista e exploração do espaço, lemos sobre novas ultrapassagens e descobertas. Se você não é do campo pode ter a sensação de estar excluído e se quando falamos em planetas e foguetes espaciais pelo menos conseguirmos imaginá-los, no caso dos computadores e seus mecanismos internos nem mesmo fantasia e alguma representação artística pode nos ajudar.

Entenda embora como funciona um computador quântico é algo que cada um de nós pode fazer, pelo menos de uma forma básica, para perceber a importância das novas descobertas e do andamento do projeto e ficar entusiasmado com isso como quando olhamos para um empreendimento espacial vitorioso. Na competição para criar ccomputadores quânticos empresas maiores e mais rápidas se enfrentam mais e mais que países, mas são muitos os interesses que nos perderíamos em analisar, não é esse o ponto que queremos aprofundar.

Como funciona um computador quântico

As últimas notícias falam de uma vitória do Google sobre a IBM, que esta nega. Aposto que em algum tempo poderemos muito bem nos encontrar lendo o contrário, então não vamos correr atrás das notícias e focar no protagonista. Na base do operação de um computador deste tipo, existem os princípios da física e, em particular, da mecânica quântica. Usamos o que descobrimos ao longo dos anos sobre a natureza das partículas para processar melhor a massa cada vez maior de dados que acumulamos e que queremos que nosso computador funcione.

A unidade fundamental é o qubit, é novo, é diferente, é mais eficiente porque nos permite fazer os cálculos simultaneamente graças à sobreposição de estados quânticos. Isso significa que se antes tínhamos os bits com os valores 1 ou 0 e nenhuma outra alternativa, éramos obrigados a um certo tipo de lógica que se baseava nessa dualidade.

Hoje, no entanto, com qubits, não temos mais apenas 0 e 1 como valores, mas muitos outros que são os estados quânticos que uma partícula pode assumir simultaneamente com diferentes probabilidades. É como passar de um desenho em preto e branco a um colorido com uma grande variedade de tons. Com esta metáfora, imperfeita mas impactante, podemos prosseguir afirmando que há uma nova ciência da computação a ser escrita que explora e leva em consideração todos esses estados. Novas leis, novas lógicas, maior potência e velocidade. Existem outras propriedades especiais desses novos bits que chamamos de qubits. Esses diferentes estados quânticos podem interferir uns com os outros e, mais importante, eles podem se entrelaçar levando a um correlação. Essas propriedades são um pouco mais enigmáticas de explicar, mas vamos mantê-las em mente, traduzindo-as com o fato de que elas criam ainda mais espaço para os especialistas em computador "brincarem".

Para que serve o computador quântico

Vamos esclarecer algo imediatamente antes de começar a sonhar um computador quântico em nossa mesa em alguns anos. Não é como o novo modelo de smartphone que chega poucos meses após seu anúncio. Não, aqui temos que esperar muito tempo e por enquanto temos projeções, previsões e um consumo altíssimo de espaço e energia que certamente não permitiria que cada um de nós tivesse seu próprio PC quântico nas mãos.

Cálculos e reelaborações com essa máquina podem ser feitos em tempos absolutamente não comparáveis ​​aos que estamos acostumados a pensar. Na verdade, graças às propriedades de nossos qubits, eu computadores quânticos eles são capazes de processar - ao mesmo tempo, por meio da computação paralela - várias soluções para um único problema. Hoje podemos ter várias soluções, mas devemos calcular uma após a outra.

Dito isso, inclusive que temos uma máquina extraordinária em nossas mãos, olhando para nossa vida diária nos perguntamos "o que diabos temos que calcular tão enorme?" Aqui estão alguns exemplos que nos fazem entender como, mesmo que não esteja na nossa mesa, este computador pode melhorar nossas vidas até em aspectos muito concretos e cotidianos. Com o grande poder de computação que possuem, eles podem revolucionar dramaticamente o campo de cíber segurança através da criptografia, e também da muito consultada e discutida previsão do tempo. Mesmo no campo muito amplo de pesquisa, uma engrenagem extra nos cálculos pode ajudar, por exemplo, quem procura e fabrica novos materiais.

Um exemplo de aplicação deste computador está relacionado ao cíber segurança e criptografia relacionada à comunicação. Com a enxurrada de dados que enviamos e recebemos hoje, descobrir se alguém rouba, copia ou danifica parte deles é muito difícil. No entanto, é muito importante saber e evitar que isso aconteça. Graças à criptografia quântica, é possível entender se um bit de informação foi interceptado ou copiado. As propriedades da luz são usadas para garantir a segurança da transmissão de informações, porque, ao explorá-los de uma forma brilhante que é difícil de explicar aqui em poucas palavras, nos tornamos capazes de dar o alarme para qualquer violação em tempo real.

Como funciona um computador quântico e por que ele é delicado

Da ferocidade com que os grandes nomes lutam para alcançar computadores quânticos cada vez mais com a pré-formação, pode-se supor que esta não é uma tarefa trivial. Leva muito tempo e dinheiro e às vezes não é suficiente, você precisa de uma intuição brilhante. Hoje, as máquinas que sabemos que temos ainda estão longe de trazer benefícios significativos à nossa sociedade, mas estamos trabalhando nelas. Cerca de dez anos e talvez veremos algo.

Embora muito poderosos, eles também são extremamente delicados, um campo magnético pequenino pode perturbá-los. Tudo conectado ao computador também deve ser redesenhado, com custos enormes. Certamente não podemos usar o mesmo software idêntico de sempre, precisamos de novos softwares completamente diferentes que poucos sabem projetar.


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Comentários:

  1. Rover

    Considero, que você está enganado. Eu posso provar. Envie-me um e-mail para PM, vamos discutir.

  2. Domingo

    Qualquer coisa especial.

  3. Mejin

    Eu acho que você enganou.

  4. Zulkijora

    Desculpe, liquidado

  5. Rorry

    As pessoas nesses casos dizem - Ahal seria tio, olhando para si mesmo.

  6. Hanley

    Eu posso esperar por uma melhor qualidade



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