Surgimento Da Computação Quântica

Introdução

Muito se tem discutido, recentemente, acerca da computação quântica. Devido à natureza única da mecânica quântica, tais computadores têm a capacidade de superar, tanto tecnicamente quanto em velocidade, até o mais poderoso dos computadores clássicos.

Em primeiro lugar, para entender a necessidade do desenvolvimento de um computador quântico, é preciso, antes, compreender as origens da computação moderna e as limitações que ela enfrenta atualmente.

Desenvolvimento da computação clássica e suas limitações

A computação moderna tem suas raízes nas máquinas desenvolvidas ao longo do século XX, com o advento da arquitetura von Neumann, que é o modelo básico de funcionamento da maioria dos computadores atuais. Esses computadores clássicos baseiam-se na lógica binária, onde os dados são processados por meio de bits que podem assumir dois estados: 0 ou 1. Essa arquitetura permitiu avanços extraordinários, possibilitando a criação de sistemas complexos, processamento de grandes volumes de dados e a automação de processos em diversas áreas do conhecimento.

George moore químico estadunidense cofundador da Intel afirmou em seu artigo "Cramming More Components onto Integrated Circuits” que o poder de processamento de um computador dobra a cada dois anos.

Entretanto, à medida que a demanda por maior poder de processamento cresceu, ficou claro que essa abordagem clássica encontraria limites físicos e operacionais. A miniaturização de transistores, que impulsionou a Lei de Moore por décadas, está atingindo seu limite prático. Componentes eletrônicos cada vez menores começam a enfrentar problemas como superaquecimento e efeitos quânticos indesejados, que comprometem a eficiência e a escalabilidade dos sistemas.

A Necessidade da Computação Quântica

Diante dessas limitações, a computação quântica surge como uma alternativa revolucionária, capaz de lidar com problemas que estão além das capacidades dos computadores clássicos. Ao contrário dos bits clássicos, os computadores quânticos utilizam qubits, que podem existir em uma superposição de estados, permitindo que múltiplos cálculos sejam realizados simultaneamente.

O entrelaçamento quântico é um conceito chave, onde qubits entrelaçados compartilham informações instantaneamente, mesmo que estejam separados por grandes distâncias. Isso possibilita uma comunicação eficiente entre eles, aumentando a capacidade de processamento.

Por fim, a interferência quântica permite que os computadores quânticos direcionem seus cálculos para as soluções mais prováveis, suprimindo os resultados indesejados. Esses três fenômenos juntos tornam a computação quântica extremamente poderosa para resolver problemas complexos de forma mais rápida que os computadores clássicos.