O que é Computação Quântica?

Entenda o que é Computação Quântica, o futuro da tecnologia

A tecnologia evolui todos os dias, e os computadores fazem parte da nossa vida. É quase impossível imaginar um mundo sem dispositivos eletrônicos e acesso à internet. Porém, o consumo elétrico desses aparelhos para realizar cada operação é um problema.

Segundo relatório da PWC, empresa americana de tecnologia, até 2040 não haverá possibilidade de alimentar todos os dispositivos existentes. A saída para isso pode ser a computação quântica.

Outro fato que nos leva à adoção dessa nova tecnologia é a limitação dos hardwares atuais, pois eles necessitam de infraestrutura muito grande para lidar com quantidades massivas de dados.

No post de hoje, nós vamos mostrar para você o que é computação quântica e suas funções. Veremos também o que esperar de seu papel no futuro do mundo digital. Boa leitura!

O que é computação quântica?

Você deve estar ouvindo falar muito nesse termo ultimamente, com várias entrevistas e matérias publicadas em sites de tecnologia informando sobre como a abordagem quântica pode transformar a tecnologia como a conhecemos. Bom, isso é uma verdade, mas, apesar do grande alarde, os estudos sobre o assunto estão no seu início.

Podemos conceituar a computação quântica como uma ciência que busca entender a fundo o funcionamento da mecânica quântica para o desenvolvimento de um computador quântico.

A mecânica quântica

Para podermos conceituar de uma maneira simples o que é a computação quântica, temos de observar primeiro como funciona a mecânica quântica, pois ela trata das regras que ditam o funcionamento das partículas que formam nosso universo.

Vamos exemplificar seu funcionamento por meio de uma moeda. Ela possui dois lados. Estando em uma superfície ela será cara ou coroa. Porém, quando a arremessamos no ar, ela não é nem cara nem coroa. Podemos dizer que ela é as duas coisas ao mesmo tempo, ou seja, ela é composta por probabilidades: 50% de cara e 50% de coroa.

Essas probabilidades são alcançadas por meio de uma equação complexa, levando em conta a moeda lançada, as forças atuantes sobre a moeda e a possibilidade de mais moedas serem lançadas ao mesmo tempo. Computadores quânticos utilizam toda essa matemática para criar algorítimos.

Computador quântico

Os computadores tradicionais utilizam bits para realizarem as suas operações. Essas unidades de medida podem ser apresentadas em dois estados — 0 ou 1 — alimentados por energia elétrica. Podemos dizer que 0 é apagado e 1 é aceso. Todas as informações armazenadas e operações realizadas são feitas por meio de conexões de combinações de 0 e 1.

Já um computador quântico utiliza os “bits quânticos” ou qhbits, que podem assumir uma infinidade de estados entre 0 e 1. Uma pequena variação já garante uma mudança de estado e permite que várias operações possam ser feitas de uma só vez, aumentando exponencialmente o poder de processamento.

Com o uso de menos bits para realização de seus cálculos e a possibilidade de não preenchê-lo totalmente de energia a todo momento para representar um estado, o problema do consumo está resolvido por um bom tempo. Isso minimiza os gastos com eletricidade, pois, devido ao seu poder de processamento, não haverá necessidade de muitas máquinas ligadas.

Cada operação realizada por um computador quântico é como lançar várias moedas no ar, como no exemplo. Nesse cenário, ele verificará, em meio às probabilidades, a melhor resposta para ser entregue. Ao usuário, nada muda, realizando a entrada e saída de dados da mesma maneira, como se fosse em um computador tradicional.

Quais são as aplicações da computação quântica?

A computação quântica ainda dá seus primeiros passos, como já dissemos. Vivemos o início de uma era, em que essa nova tecnologia está chegando para ficar. Mas já podemos vislumbrar algumas de suas possíveis aplicações.

1. Inteligência Artificial

Um dos maiores problemas enfrentados pelos desenvolvedores de IA é a quantidade enorme de dados com que um sistema precisa lidar para “aprender”. São várias e várias horas para o processamento e análise de informações complexas que auxiliam no desenvolvimento inteligente da máquina.

Por meio da computação quântica, essas tarefas poderiam ser realizadas muito rapidamente, contribuindo para inteligências artificias mais dinâmicas e capazes de lidar com uma quantidade maior de problemas.

2. Finanças

O mercado financeiro gera uma infinidade de informações a cada minuto. Se olharmos com atenção para todas as bolsas de valores do mundo, instituições financeiras e notícias que podem impactar as flutuações de preços, temos um ambiente gigantesco a ser explorado.

Com o auxílio da computação quântica, é possível realizar análises precisas acerca das movimentações do mercado financeiro, predizendo altas e baixas e auxiliando investidores a melhor aplicar o seu dinheiro.

3. Criptografia

Com a última onda de invasões, as empresas buscam cada vez mais alternativas de se protegerem dos cibercriminosos, evitando vazamentos de dados e, consequentemente, prejuízos financeiros e de imagem.

Os métodos de criptografia existentes hoje são baseados principalmente no algoritmo de Shor, uma técnica de fatoração em números primos, que pode ser facilmente quebrada pelos computadores quânticos.

Isso leva à necessidade de implementação de novas proteções. A resposta está na própria computação quântica, que pode ser utilizada para realizar cálculos muitos mais complexo e maximizar os atuais níveis de criptografia.

4. Química

Computadores tradicionais não têm capacidade para processar informações acerca de moléculas e interações entre partículas subatômicas. Isso é praticamente impossível com a tecnologia de hoje, o que dificulta o estudo científico da química.

A IBM utilizou recentemente um de seus processadores quânticos em teste para realizar a bem-sucedida simulação de uma molécula de hidreto de berílio (BeH2). O processador utilizado conta com apenas 7 qhbits para realizar o que é impossível para grande parte dos computadores tradicionais de hoje.

5. Sua empresa

A alta concorrência do mercado hoje não deixa espaço para falhas de gestão ou perda de produtividade. Nesse sentido, qualquer possibilidade de otimização de processos deve ser aproveitada ao máximo para criar um diferencial capaz de destacar o negócio.

Com a chegada, em um futuro próximo, dos computadores quânticos, podemos esperar por mais um grande passo da transformação digital nas empresas. A tecnologia já mudou a forma como muitas delas tratam seus modelos de negócio, e a computação quântica também abrirá várias portas para a inovação.

Softwares mais rápidos, análises complexas em tempo real, informações coletadas e disponibilizadas no mesmo momento para auxílio em tomadas de decisão, estudo de eventuais cenários: várias são as possibilidades que podemos esperar dessa tecnologia.

Este foi um breve post com uma visão ampla da concepção e utilização da computação quântica. Como toda tecnologia ainda em desenvolvimento, é grande o potencial e o que se espera dessas incríveis máquinas. Gostou desse conteúdo? Então assine a nossa newsletter e receba mais informação exclusiva!