Um computador quântico é uma máquina de alta potência, capaz de processar dados de uma forma muito mais rápida que os modelos comuns. No entanto, é o tipo de equipamento que não se vê por aí e o seu uso vai além do convencional.
O que é um computador quântico?
Um computador quântico é um tipo especial de máquina que usa os princípios da mecânica quântica para armazenar e processar dados. Em suma, eles conseguem manipular informações contidas em sistemas desse estado, como:
- spins dos elétrons;
- energia dos átomos;
- polarização dos fótons;
- moléculas;
- outros tipos de sistemas quânticos.
Esse tipo de máquina especial é muito mais potente do que os modelos tradicionais que você tem na sua casa. Ao passo que, ao invés de usar bits, unidades fundamentais de dados, esses computadores usam qubits, com base no estado quântico.
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Isso permite uma velocidade absurda ao processar uma informação para certos tipos de cálculos. Ou seja, a máquina consegue fazer certas tarefas que poderiam levar milhares de anos em comparação a um modelo eletrônico comum.
Vale frisar, no entanto, que embora esse tipo de computador seja uma das grandes tendências tecnológicas, é algo muito restrito e caro. Todavia, o seu uso é a resposta da física para a limitação de processar dados, superando as máquinas comuns.
Como funciona o computador quântico?
O computador quântico usa uma unidade de informação cujo nome é qubits, ou bits quânticos, para resolver cálculos de uma forma rápida. Para resumir, eles podem representar os valores de 0,1 ou os dois de maneira simultânea.
Isso significa que, ao contrário de uma máquina comum, onde a sentença lógica é apenas os números 0 e 1, o computador quântico vai além. Ou seja, é como se admitisse respostas, como, sim, não, ou as duas ao mesmo tempo, superando os modelos comuns.
Para que ele funcione, a princípio, é necessário um entrelaçamento, que faz com que as partículas tenham influência no estado da outra. Isso ocorre mesmo que a distância entre elas seja significativa, assim, leva a realizar certas tarefas com uma maior eficiência.
Para que serve um computador quântico?
Um computador quântico, em geral, permite resolver cálculos e tarefas de uma forma mais rápida que as máquinas comuns do dia a dia. No entanto, isso não quer dizer que elas se tornaram obsoletas, visto que essa super máquina não é para uso público das pessoas.
Para deixar isso mais claro, mesmo que o futuro da tecnologia seja cada vez mais promissor, esse tipo de computador tem fins diferentes. Em suma, eles tem como um dos seus objetivos de uso fatorar grandes números, que é difícil até para máquinas potentes.
O seu uso é uma peça vital em decifrar variáveis de maneira simultânea e simular sistemas cujo nível de complexidade é muito alto. Contudo, veja nos tópicos a seguir algumas das possíveis aplicações desse tipo de computador.
Inteligência artificial
A inteligência artificial é uma das tecnologias que ganha cada vez mais campo. Em suma, a máquina pode fazer o uso de algoritmos quânticos para aprimorar e otimizar tarefas de uma IA para aprenderem atividades profundas.
Uso em criptografia
Muitos algoritmos de criptografia podem quebrar com o uso de uma máquina quântica, afinal, ele consegue simular sistemas complexos e, tudo ao mesmo tempo. Nesse sentido, há uma alta discussão no mundo da física sobre o seu impacto.
Isso gera a necessidade de criar técnicas novas para a segurança de dados que sejam mais eficientes e de confiança. Por outro lado, a criptografia quântica dispõe de vários métodos de comunicação, pois faz uso das propriedades básicas do conceito.
Fatorar números grandes
Um dos principais usos de uma máquina quântica é fatorar números que são muito grandes de uma forma mais eficiente e rápida. Em suma, isso não é possível de fazer em um computador normal, pois levaria anos.
A ideia é descobrir novos algoritmos primos, visto que eles são vitais para a criptografia, bem como para a segurança desses sistemas. Por isso, criar novas técnicas de proteção é um passo crucial para a computação quântica.
Utilidade na medicina
O uso da computação quântica na medicina se dá pelo fato da alta capacidade de simular sistemas complexos de moléculas, bem como biológicos. Dessa forma, os avanços na área podem ser ainda melhores, como em pesquisa para a cura de doenças e novos remédios.
Quais são os limites de um computador quântico?
O computador quântico tem alguns limites, como o de só funcionar em condições especiais. Ao passo que os qubits só atingem o entrelaçamento ao chegar em uma temperatura perto do zero absoluto, -273,15 °C, além disso, vale citar:
- exige um sistema de refrigeração de alta precisão;
- precisa blindar o núcleo contra campos magnéticos;
- não pode haver variação de temperatura;
- são muito sensíveis.
Esses são os fatores que limitam esse tipo de máquina, o que faz com que o preço seja bastante elevado. Por fim, vale frisar que é uma tecnologia que está em constante evolução, já que eles são vitais para o futuro.
