O que é Computação Quântica?
Por: Pedro Ripper(Cofundador Brazil Quantum)
Em 1965, o cofundador da Intel Gordon Moore, publicou um paper explicando o que posteriormente ficou conhecido como a Lei de Moore. Nele, Moore afirmava que a quantidade de transistores em um processador dobra a cada 18 meses. Mas o que são transistores?
Transistores são componentes eletrônicos presentes nos computadores que funcionam como se fosse um interruptor que “liga” e “desliga”. Quando desligado, ele impede a corrente de passar de um lugar para o outro e quando ligado, a corrente passa normalmente, da mesma forma que fazemos com os interruptores para ligar/desligar uma lâmpada.
Nos transistores, contudo, esse estado de ligado/desligado tem um significado. Eles são responsáveis pela transmissão de informação nos nossos computadores. Essa informação é composta dos chamados “bits” que podem ser 0 ou 1. Assim, para tudo que os nossos computadores fazem, desde cálculos até exibir esse texto para você, são necessárias diferentes combinações de bits.
Voltando para a Lei de Moore, para a quantidade de transistores ser dobrada a cada 18 meses, o seu tamanho deve ser reduzido para os processadores comportarem esse número crescente. Para fazermos uma comparação, o primeiro transistor criado no Bell Labs em 1947 tinha 1 cm, enquanto os atuais estão em uma escala entre 14 nm e 20 nm. Uma grande diferença, não? E essa faixa de tamanho fica ainda mais impressionante quando comparamos com o tamanho de uma hemácia que é de 6 a 8 µm, ou seja, quase 500 vezes maior do que um transistor.
Assim, estamos chegando a um transistor do tamanho de um átomo e isso traz um problema. Se lembra que um transistor funciona como um interruptor que deixa ou não passar uma corrente? Então, sendo uma corrente composta de elétrons, eles são bloqueados ou não. Mas, com transistores do tamanho de um átomo, os elétrons podem acabar passando para o outro lado, não importando se o transistor está deixando ou não a corrente passar. Isso acontece por meio de um fenômeno chamado Tunelamento Quântico. No mundo quântico, as leis da física que usamos para os nossos computadores não fazem mais o mesmo sentido e eles param de funcionar como o esperado.
Assim, muitas empresas estão investindo bilhões de dólares no desenvolvimento dos chamados Computadores Quânticos que, diferente dos computadores clássicos que temos, utilizam as propriedades da física quântica para o seu desenvolvimento.
Diferente dos nossos computadores, os quânticos trazem novas formas de enfrentar os desafios computacionais por meio de algumas características:
- Primeiramente, a informação não passa por eles na forma de bits, como já estávamos acostumados. Computadores Quânticos usam os chamados qubits. Vamos mais tarde nos aprofundar neles, mas os qubits, ao contrário dos bits clássicos, não são apenas 0 ou 1. Eles podem ser os dois “ao mesmo tempo” , uma propriedade conhecida como Superposição.
- Além disso, dois ou mais qubits podem ser influenciados por uma mudança no estado de um deles por meio de uma outra característica chamada Emaranhamento Quântico.
Mas por quê investir nos computadores quânticos? Eles possuem várias aplicações onde podem performar melhor do que os computadores clássicos. Na criptografia, na busca em banco de dados e em simulação de moléculas, por exemplo, computadores quânticos realizam cálculos de forma muito mais rápida do que até mesmo os supercomputadores de hoje.
O futuro no qual a computação quântica poderá nos levar ainda é incerto, mas podemos fazer parte da sua construção. Empresas como Microsoft, IBM e Google já disponibilizam ferramentas para simular e até mesmo testar programas em computadores quânticos.
Então, nós criamos o Brazil Quantum para reunir brasileiros interessados nesse campo e nos ajudarmos a construir uma comunidade que busca o desenvolvimento da Computação Quântica no Brasil, tanto na indústria quanto na parte acadêmica. Seja bem-vindo!
