Computação quântica

FACULDADE POLITÉCNICA DE UBERLÂNDIA

COMPUTAÇÃO QUÂNTICA

UBERLÂNDIA

2016

INTRODUÇÃO

        De maneira um tanto simples podemos até mesmo deduzir que a computação se desenvolveu de uma maneira astronomicamente rápida, ou melhor dizendo, que estes avanços foram alcançados em períodos muito curtos de tempo.

        Mas o que realmente podemos ver, é que a busca por algo que ultrapasse, ou melhor dizendo, que organizasse de forma mais otimizada os dados concebidos pela aritmética sempre foi um dos maiores ideias humanos.

        E é dentro dessa perspectiva que daremos um salto gigantesco no tempo, até a atual geração quando chegamos ao que talvez seja um dos “maiores sonhos” sobre o processamento da informação, a informática quântica ou computação quântica.

        Dessa forma ao longo deste trabalho, utilizar-nos-emos de um comparativo entre os computadores contemporâneos e assim traçamos um paralelo e evidenciar o quanto a informática quântica nos tem a oferecer e principalmente a sua superioridade em relação a atual geração de computadores.

        Acertadamente ainda nos restam dúvidas sobre a utilização de computação quântica no nosso dia, principalmente naquilo que nos remete sobre sua real utilização no ambiente comum e não somente em laboratórios, será que realmente precisamos dela, ou este assunto, como tantos outros somente pegam carona no tão intenso é rápido mundo midiático.

        É importante ressaltar que este é um campo que apesar de estar em voga e despertar a curiosidade típica do ser humano contemporâneo, cada vez mais sedento por velocidade e processamento de dados cada vez mais altas, ainda vai demandar muito estudo e que, consequentemente existirão vários acertos e principalmente muitos erros até o dia em que esta tecnologia estará finalmente disponível em nosso dia a dia, tanto nos locais de trabalho, em casa, inclusive quem sabe em nossos celulares.

COMPUTAÇÃO QUÂNTICA – CONCEITOS

        Com funcionamento derivado de um tipo mais complexo, ou melhor dizendo com um tipo diferente de lógica a computação quântica se difere da computação convencional, entretanto andes de continuar este assunto devemos nos remeter a uma pequena explicação sobre a unidade básica do processamento de dados os bits, principalmente o que são é para que servem.

        Através de consultas rápidas na própria internet encontramos várias definições, todavia todas elas trazem a mesma ideia, ou seja somente se muda a forma em que é explicado sendo o conteúdo o mesmo em todas elas.

        Dentre todas elas a que mais me chamou a atenção devido a simplicidade e conclusividade foi a seguinte:

“Os computadores "entendem" impulsos elétricos, positivos ou negativos, que são representados por 1 ou 0. A cada impulso elétrico damos o nome de bit (BInary digiT). Um conjunto de 8 bits reunidos como uma única unidade forma um byte. Nos computadores, representar 256 números binários é suficiente para que possamos lidar a contento com eles. Por isso, os bytes possuem 8 bits. É só fazer os cálculos: como um bit representa dois tipos de valores (1 ou 0) e um byte representa 8 bits, basta fazer 2 (do bit) elevado a 8 (do byte) que é igual a 256.”

                                   (HTTP://SLIDEPLAYER.COM.BR/SLIDE/1489069/)

        Nos computadores atuais verifica-se a utilização dos seguintes aspectos lógicos, 0 e 1, sendo que, remetendo as seguintes lógicas, e o primeiro indica o estado desligado e o segundo ligado, verdadeiro e falso e assim consecutivamente, o que de certa forma limita o processamento de dados.

        Contrariando essa lógica de “certo ou errado” ou “verdadeiro e falso” a computação quântica pode trabalhar com multipolos estados consecutivamente ou seja eles podem trabalhar com 0 ou 1 ou 0 e 1 e todas as suas combinações ao mesmo tempo o que o torna extraordinariamente mais rápido e superior ao computador comum e também superior ao bit

 comum.

                        Fig01- Comparativo entre bit e qubit         (tecmundo.com.br)[pic 1]

        Neste aspecto não devemos nos ater tanto aos números, mas principalmente à forma como eles são trabalhados na computação quântica, ou seja, o que deve ser notado e apreciado, enfim não é o simples fato de termos ou não 0 e 1, mas sim a forma como eles são trabalhados é que define a principal diferença entre o bit comum e o qubits.

“Acontece que, para funcionar devidamente, a computação quântica precisa de pares de bits. Basicamente, as configurações de qubits podem ser as seguintes: 00, 11, 01(bit1) + 10(bit2) e 01(bit1) - 10(bit2). Isso é apenas uma ideia básica, pois os elétrons e demais partículas não têm comportamento tão comum e podem assumir uma infinidade de valores parciais.”

                                        (HTTP://WWW.TECMUNDO.COM.BR/)

        Erroneamente algumas vezes é falado que o computador quântico tem sua alta capacidade devido trabalhar diretamente com a leis da física, neste ponto é correto reiterar que nada que seja material escapa das leis da física, com exceção daquilo que é tido como “sobrenatural”, enfim o que seria correto é correlacionar a computação quântica com um ramo específico da física, a mecânica quântica.

[pic 2]        Voltando aos computadores quânticos, o princípio dos seus trabalhos estão diretamente ligados primordialmente a capacidade exigida dos materiais que compõem os processadores atuais,  neste aspecto seria correto utilizar a máxima que tudo que o material pode oferecer é exigido, o que limita a proporção do que pode ser exigido. Ao contrário dessa formulação os processadores quânticos podem ser  podem ser idealizados utilizando-se fótons, nêutrons, prótons, elétrons, pósitrons  entre outras partículas atômicas e subatômicas que admitem mais de um estado simultâneo, cria-se assim uma multiplicidade de processadores, logo esse é um dos motivos do seu grande potencial de cálculos, vez que, estes materiais se locomovem a uma velocidade muito próxima a próximo a velocidade da luz.