É fascinante pensar que o poder dos nossos smartphones de bolso têm o poder computacional de um computador militar de há 50 anos atrás que era do tamanho de uma sala inteira. Contudo, mesmo com os avanços fenomenais que fizemos na tecnologia e nos computadores clássicos desde o início da revolução informática, continuam a existir problemas que os computadores clássicos não conseguem resolver. Muitos acreditam que os computadores quânticos são a resposta.
Os Limites dos Computadores Clássicos
Agora que fizemos as unidades de comutação e memória dos computadores, conhecidos como transístores, quase tão pequenos como um átomo, precisamos de encontrar uma forma inteiramente nova de pensar e construir computadores. Embora um computador clássico nos ajude a fazer muitas coisas espantosas, “debaixo do capô” é realmente apenas uma calculadora que usa uma sequência de bits-valores de 0 e 1 para representar dois estados (pense em ligar e desligar o interruptor) para fazer sentido e tomar decisões sobre os dados que introduzimos seguindo um conjunto de instruções pré-estabelecidas. Os computadores quânticos não se destinam a substituir computadores clássicos, espera-se que sejam uma ferramenta diferente que utilizaremos para resolver problemas complexos que estão para além das capacidades de um computador clássico.
Basicamente, uma vez que estamos a entrar num grande mundo de dados em que a informação que precisamos de armazenar cresce, há necessidade de mais uns e de zeros e transístores para a processar. Na sua maioria, os computadores clássicos limitam-se a fazer uma coisa de cada vez, por isso, quanto mais complexo for o problema, mais tempo leva. Um problema que requer mais energia e tempo do que os computadores actuais podem acomodar chama-se um problema intratável. Estes são os problemas que os computadores quânticos estão previstos resolver.
O Poder dos Computadores Quânticos
Quando se entra no mundo das partículas atómicas e subatómicas, as coisas começam a comportar-se de formas inesperadas. Na verdade, estas partículas podem existir em mais do que um estado de cada vez. É esta capacidade que os computadores quânticos tiram partido de.
Em vez dos bits, que os computadores convencionais utilizam, um computador quântico utiliza bits quânticos – conhecidos como qubits. Para ilustrar a diferença, imagine uma esfera. Um bit pode estar em qualquer um dos dois pólos da esfera, mas um qubit pode existir em qualquer ponto da esfera. Portanto, isto significa que um computador que utiliza qubits pode armazenar uma enorme quantidade de informação e utiliza menos energia ao fazê-lo do que um computador clássico. Ao entrar nesta área quântica de computação onde as leis tradicionais da física já não se aplicam, seremos capazes de criar processadores que são significativamente mais rápidos (um milhão ou mais vezes) do que os que usamos actualmente. Parece fantástico, mas o desafio é que a computação quântica é também incrivelmente complexa.
A pressão está sobre a indústria informática para encontrar formas de tornar a computação mais eficiente, uma vez que atingimos os limites da eficiência energética utilizando métodos clássicos. Até 2040, segundo um relatório da Associação da Indústria de Semicondutores, já não teremos a capacidade de alimentar todas as máquinas em todo o mundo. É precisamente por isso que a indústria informática está a correr para fazer funcionar os computadores quânticos à escala comercial. Não é uma pequena proeza, mas uma que irá pagar dividendos extraordinários.
Como o nosso mundo irá mudar com a computação quântica
É difícil prever como a computação quântica irá mudar o nosso mundo simplesmente porque haverá aplicações em todas as indústrias. Estamos a aventurar-nos num reino inteiramente novo da física e haverá soluções e usos em que ainda nem sequer pensámos. Mas quando consideramos o quanto os computadores clássicos revolucionaram o nosso mundo com um uso relativamente simples de bits e duas opções de 0 ou 1, podemos imaginar as extraordinárias possibilidades quando temos o poder de processamento de qubits que podem efectuar milhões de cálculos ao mesmo tempo.
O que sabemos é que será uma mudança de jogo para cada indústria e terá um enorme impacto na forma como fazemos negócios, inventamos novos medicamentos e materiais, salvaguardamos os nossos dados, exploramos o espaço, e prevemos eventos climáticos e alterações climáticas. Não é coincidência que algumas das empresas mais influentes do mundo, como a IBM e Google e os governos do mundo estejam a investir em tecnologia de computação quântica. Estão à espera que a computação quântica mude o nosso mundo porque nos permitirá resolver problemas e experimentar eficiências que hoje não são possíveis. Noutro post, vou mais fundo em como a computação quântica irá mudar o nosso mundo.
Siga-me no Twitter ou no LinkedIn. Veja o meu website.
0 comentários