programação quântica

Como funciona a computação quântica?

Pode parecer até um conto de ficção científica, mas a transformação digital está impulsionando mudanças no mundo mais rápido do que nunca. Você acredita que a era digital está prestes a acabar? A alfabetização digital já foi apontada como uma área em que conhecimento aberto e oportunidades acessíveis para aprender sobre tecnologia são urgentes para abordar lacunas no desenvolvimento social e econômico.

Dessa forma aprender com os conceitos-chave da era digital se tornará ainda mais crítico. Isso se deve a chegada iminente de outra nova onda tecnológica capaz de transformar os modelos existentes com velocidade e poder incríveis: as tecnologias quânticas.

O que são as tecnologias quânticas?

Com o passar dor anos, ao longo da história, o ser humano vem desenvolvendo tecnologia ao compreender o funcionamento da natureza por meio da ciência. Entre os anos 1900 e 1930, o estudo de alguns fenômenos físicos que ainda não eram bem compreendidos deu origem a uma nova teoria física, a Mecânica Quântica.

computador quântico

Desse modo essa teoria descreve e explica o funcionamento do mundo microscópico, o habitat de moléculas, átomos ou elétrons. Graças a ela, não só foi possível explicar esses fenômenos, mas também foi possível entender que a realidade subatômica funciona de forma totalmente contraintuitiva, quase mágica. Desse modo foi possível perceber que no mundo microscópico ocorrem eventos que não ocorrem no mundo macroscópico.

Antes de entender a computação quântica é importante conhecer a computação clássica

tecnologia quântica

Seria praticamente impossível entender a computação quântica sem antes compreender como funciona a computação clássica. Por essa razão para compreender como funcionam os computadores quânticos, é conveniente primeiro explicar como funcionam os computadores que usamos diariamente. São esses os quais nos referiremos neste artigo como computadores digitais ou clássicos. Estes, como o resto dos dispositivos eletrônicos, como tablets ou telefones celulares, usam bits como unidades de memória fundamentais.

Isso significa que os programas e aplicativos são codificados em bits, ou seja, em linguagem binária de zeros e uns. Sempre que interagimos com qualquer um desses dispositivos, por exemplo, pressionando uma tecla no teclado, sequências de zeros e outras são criadas, destruídas e/ou modificadas no computador.

Dos Bits ao Qubits

Por convenção a unidade fundamental de informação na computação quântica é o bit ou qubit quântico. Qubits são, por definição, são sistemas quânticos de dois níveis. Por exemplo, bits semelhantes podem estar no nível baixo, o que corresponde a um estado de baixa excitação ou energia definida como 0. Como também podem estar no nível alto, que corresponde a um estado de maior excitação ou definido como 1.

No entanto, e aqui está a diferença fundamental com a computação clássica, os qubits também podem estar em qualquer um dos estados intermediários infinitos entre 0 e 1. Ou seja, em um estado que é metade 0 e metade 1, ou três quartos de 0 e um quarto de 1. Esse fenômeno é conhecido como superposição quântica e é natural em sistemas quânticos.

Por que é importante saber sobre a tecnologia quântica?

Estamos em um momento de transformação digital em que diferentes tecnologias emergentes. Dessa forma é possível ver como a inteligência artificial, realidade virtual, internet 5G, impressoras 3D, robôs ou veículos autônomos estão cada vez mais presentes em vários campos e setores. Essas tecnologias, desenvolvidas para melhorar a qualidade de vida do ser humano, acelerando o desenvolvimento e gerando impacto social, avançam hoje em paralelo.

Assim sendo se espera que as tecnologias quânticas, pelo seu potencial disruptivo, não só seja convergida com todas estas novas tecnologias, mas também tenham uma influência transversal em praticamente todas elas. Em contrapartida a computação quântica ameaçará a autenticação, a troca e o armazenamento seguro de dados. Desse forma exercendo um impacto maior nas tecnologias em que a criptografia tem um papel mais relevante, como segurança cibernética.