IBM apresentou, no dia 16 de novembro, o Eagle, seu novo processador quântico, milhares de vezes mais rápido que os mais avançados processadores atuais, abrindo as portas para um salto quântico na tecnologia como a conhecemos hoje. 

Não entendeu muito bem o que isso significa, em termos práticos? Sem problemas. Esse artigo ajudará você a compreender o que é a computação quântica e um pouco de seu impacto na vida cotidiana. 

Você já sabe que o Blog do BB é um ótimo lugar para imaginar como tecnologias antecipadas pela ficção científica podem estar mais próximas de se tornarem realidade do que a gente pensa. 

Então, embarque também neste artigo e venha aprender um pouco mais sobre esse assunto tão fascinante. 

Um pouco de física quântica 

Teoria quântica, mecânica quântica, modelo mecânico de ondas ou mecânica de matriz são ramos da física moderna que estudam as partículas elementares – como moléculas nucleares e átomos -, e as subatômicas (menores que um átomo) – como prótons e elétrons. 

Para facilitar sua compreensão, pense assim: se a física clássica estuda as relações mecânicas e energéticas de corpos grandes – planetas, estrelas, navios, cavalos, você -, a física quântica está interessada na atividade e na quantificação de energia das partículas invisíveis ao olho humano. 

Os cientistas Albert Einstein e Max Planck foram as mentes brilhantes que abriram os caminhos para o estudo dessa revolucionária teoria. 

A principal quebra de paradigma na física quântica diz que ao observarmos e tentarmos mensurar a interação dessas partículas invisíveis, afetamos diretamente o resultado do que é medido e observado. Ou seja: o simples fato de olharmos para essas interações já causa impacto nelas.

Não parece mágica?

A quântica e os supercomputadores 

Antes de mais nada, é bom lembrar que a física quântica não é algo novo em nossas vidas. 

Ela já faz parte do cotidiano das pessoas há algum tempo. Muitos de seus processos são utilizados em smartphones, computadores e diversos dispositivos digitais. 

O simples acender da tela LED de um celular só é possível graças aos fenômenos descritos por esse ramo da física. E uma tecnologia amplamente usada nos dias de hoje, o GPS, não existiria se não fossem os cálculos quânticos.

No entanto, um supercomputador inteiramente pensado a partir dessa tecnologia é capaz de resolver problemas muito mais complexos e processar um volume incrivelmente maior de dados do que podemos imaginar atualmente. 

Isso porque os processadores presentes nos computadores e dispositivos aos quais estamos acostumados se baseiam em um princípio binário. Isto é, operam processando caixas de informações (bits) que podem ser zero ou um. Uma coisa ou outra. Jamais os dois ao mesmo tempo.

Já um computador quântico extrapola esta lógica e pode processar zero e um simultaneamente. Isso é chamado de sobreposição. 

Ao sobrepor resultados possíveis, o volume de dados analisados cresce exponencialmente. Dessa maneira, são gerados muito mais resultados para pesquisas, problemas matemáticos e uma infinidade de processos.

A caminho do futuro 

Será que um supercomputador quântico daria a resposta “42” à pergunta fundamental sobre a vida, o universo e tudo mais? 

Na série de livros “O Guia do Mochileiro das Galáxias”, saga clássica de ficção científica e humor do escritor inglês Douglas Adams, o computador O Pensador Profundo demora milhões de anos para chegar à resposta definitiva sobre todas as questões da humanidade. 

Bastante tempo, não é mesmo?

Bom, essa demora está ilustrada na saga de Adams, mas é uma referência direta a um entrave que existe no processamento de computadores, pois há uma limitação física e espacial quando se trata da capacidade de análise de dados. 

Ao longo da história, partimos de máquinas que ocupavam salas inteiras para processar poucos dados e chegamos a outras do tamanho da palma da mão – sim, o smartphone -, capazes de tocar músicas, fazer videochamadas, jogar games etc. 

Mas essa é a computação clássica. A quântica, como você já sabe, não opera pelo sistema binário, e sim pela sobreposição de possibilidades. 

Por isso, de acordo com a IBM, para simular o supercomputador quântico Eagle, seriam necessários mais bits comuns do que os átomos que existem em todos os habitantes do planeta Terra. Dessa maneira, é impossível a construção de um computador “normal” para rivalizar com a nova criação.

A desenvolvedora afirma que só foi possível chegar a esse resultado a partir de um novo design de processador. Agora, pode-se analisar muito mais dados e informações em espaços reduzidos e de maneira mais ágil, abrindo espaço para uma verdadeira revolução na computação.

Alguns passos importantes para essas mudanças anunciadas já foram dados, como a criação do sistema 5G e o citado lançamento do Eagle. No entanto, a verdade é que ainda não é possível prever com exatidão todas as aplicações práticas dessa tecnologia. 

Mas podemos certamente esperar melhores soluções em segurança digital e criptografia, máquinas para diagnósticos médicos, física computacional, melhores algoritmos, melhoria de processos em laboratórios. Enfim, as possibilidades são praticamente infinitas!  

E você, o que espera da computação quântica? 

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