Uma computação totalmente nova. É assim que deve ser a computação quântica. O tema tem estado cada vez mais presente e levantado especulações de como isso pode mudar o cenário tecnológico. Mas o que, exatamente, significa o termo quântico?
O conceito vem da física. Diferentemente da física clássica, aquela que vivenciamos no dia a dia, a física quântica é a que rege os elementos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, como moléculas, átomos, elétrons, prótons e outras partículas.
As interações entre eles são diferentes das que ocorrem na vida cotidiana — onde é possível descrever os estados de movimento dos corpos. No universo quântico, não é possível determinar, por exemplo, exatamente onde um objeto se encontra ou em que velocidade.
A física quântica surgiu em 1900, dos estudos de Max Planck. Depois, Albert Einstein os confirmou em 1905. Em 1924, Louis de Broglie também contribuiu para o tema. E houve ainda outros físicos se sucederam na descrição desses fenômenos.
Um dos grandes expoentes é Richard Feynman, que desenvolveu a teoria que permite entender as bases da eletricidade, dos raios-x e do magnetismo. Por isso, ganhou o prêmio Nobel de física em 1965.
Todos esses estudos foram essenciais para o desenvolvimento da informática quântica nos anos 1980. Essa nova computação se apoia em um dos princípios fundamentais da física quântica: o da superposição.
Segundo ela, um objeto pode ter dois estados ao mesmo tempo. É como se uma moeda pudesse ser, simultaneamente, cara e coroa. Nas situações do dia a dia, ao contrário, ela só pode ser uma coisa — nunca as duas ao mesmo tempo.
E isso muda tudo. Como essa nova computação usa a superposição, ela se afasta do sistema binário, que é usado atualmente. Então, em vez de ligado ou desligado, vai ser possível ter um ‘meio ligado’, por exemplo. Assim, os processos internos da máquina serão mais fluidos e mais próximos do raciocínio humano.
Nesse contexto toda a arquitetura computacional atual não servirá mais. Serão necessárias novas máquinas, novas linguagens de programação e novos algoritmos. É o estabelecimento de um novo paradigma.
Embora os estudos tenham avançado muito recentemente, ainda estamos longe de ter um computador ou um celular quântico em casa. Todos os desenvolvimentos da tecnologia requerem muito investimento e, ainda, muita pesquisa.
Os primeiros passos, entretanto, já estão sendo dados por grandes empresas e até governos. Nos EUA, a lei nacional da iniciativa quântica, aprovada em dezembro de 2018, destina US$ 1,2 bilhão para o desenvolvimento da computação quântica no país.
O Google, por sua vez, criou o processador Sycamore. O sistema é capaz de fazer, em menos de três minutos e meio, um cálculo que levaria 10 mil anos se fosse executado por uma supercalculadora.
Empresas como IBM e Microsoft também têm atuado nesse segmento. A IBM, por exemplo, abriu, em setembro, seu primeiro centro de computação quântica, nos EUA. Lá, ela desenvolve o IBM Q System One. Já a Microsoft criou a linguagem Q# e tem um kit de desenvolvimento quântico gratuito que pode ser adquirido por qualquer interessado.
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