Computação quântica

Computação quântica: como será a internet super-rápida do futuro
23/10/2017

Por Mary-Ann Russon



Imagine computadores super-rápidos que podem resolver problemas em muito menos tempo que as máquinas de hoje. Esses "computadores quânticos" estão sendo desenvolvidos em laboratórios ao redor do mundo. Mas cientistas já se antecipam e começam a pensar em uma internet quântica baseada em sinais de luz a ultrarrápida.

Não é simples criar uma tecnologia para um aparelho que ainda não foi tecnicamente inventado, mas comunicações quânticas são um campo atrativo, porque a tecnologia permitirá o envio de mensagens que são muito mais seguras.

Mas, antes disso, há diversos problemas que precisam ser resolvidos para que a internet quântica funcione:

* Fazer computadores quânticos se comunicarem entre si;
* Garantir a proteção contra hackers;
* Transmitir mensagens por longas distâncias sem perder parte delas;
* Direcionar mensagens por uma rede quântica.
Mas o que é um computador quântico?
É uma máquina capaz de solucionar problemas computacionais muito difíceis de forma incrivelmente ágil.
Em computadores convencionais, a unidade de informação de "bit" e pode ter um valor 1 ou 0. Seu equivalente no sistema quântico – o qubit (bit quântico) – pode ser 1 e 0 ao mesmo tempo. O fenômeno permite que múltiplos cálculos sejam realizados simultaneamente.
No entanto, qubits precisam ser sincronizados usando um efeito quântico conhecido como entrelaçamento, o que Albert Einstein chamou de uma "ação fantasma à distância".
Há quatro tipos de computadores quânticos sendo desenvolvidos, que usam:
* Partículas de luz;
* Íons presos;
* Qubits supercondutores;
* Centros de vacância de nitrogênio observados em diamantes imperfeitos.

Computadores quânticos permitirão uma série de aplicações úteis, como modelar variações de reações químicas para descobrir novos medicamentos, desenvolver tecnologias de imagem para a indústria de saúde a fim de detectar problemas no corpo ou acelerar a forma como são desenvolvidas baterias, novos materiais e eletrônicos flexíveis.

Poder de processamento
Computadores quânticos podem ser mais poderosos que computadores clássicos, mas algumas aplicações exigirão ainda mais poder de processamento do que um computador quântico oferece por si só.

Se for possível fazer com que essas máquinas se comuniquem entre si, elas poderão ser conectadas para formar um enorme computador. Mas, como há quatro tipos de computadores quânticos sendo criados hoje, eles não conseguirão se comunicar sem alguma ajuda.

Alguns cientistas defendem que a internet quântica seja baseada inteiramente em partículas de luz (fótons), enquanto outros acreditam que seria mais fácil criar redes quânticas em que a luz interagisse com a matéria.
"Luz é melhor para comunicação, mas qubits de matéria são melhores para processamento", diz Joseph Fitzsimons, pesquisador do Centro de Tecnologias Quânticas da Universidade Nacional de Cingapura, à BBC. "Você precisa de ambos para fazer a rede trabalhar para estabelecer a correção de sinal, mas é difícil fazê-los interagir."

É muito caro e difícil armazenar toda informação em fótons, diz Fitzsimons, porque essas partículas não conseguem ver umas as outras e passam reto entre si, em vez de se chocarem. O especialista acredita que seria mais fácil usar a luz para comunicação e armazenar informação usando elétrons e átomos (na forma de matéria).
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