Computadores do futuro

Caro computador, por favor, oriente-me pela cidade sem engarrafamentos! Os moradores de megacidades gostariam de ter um assistente digital desse tipo. Mas essa tarefa desafiadora seria difícil de realizar até mesmo para os supercomputadores. Por outro lado, um computador quântico pode fazê-lo.  

O que é um computador quântico? 

Os computadores quânticos usam os princípios da mecânica quântica para processar informações. Ao contrário dos computadores tradicionais, eles não funcionam mais com bits, mas com bits quânticos, ou qubits, para abreviar. Embora os bits somente possam assumir o valor zero ou um de cada vez, as leis da física quântica indicam que os qubits podem assumir o estado zero, um ou ambos ao mesmo tempo. 

O que os computadores quânticos podem fazer melhor? 

Para muitas tarefas complexas em pesquisa médica, de materiais e climática ou logística, é necessário executar muitas etapas de cálculo de forma paralela. Os computadores tradicionais exigem um grande número de núcleos de computação individuais, que trabalham simultaneamente em uma tarefa. Os computadores quânticos requerem somente um único chip, pois os qubits que ele contém podem ter vários estados ao mesmo tempo. Além disso, o computador quântico não somente funciona muito mais rápido, como também usa menos energia. 

Os computadores quânticos já estão sendo usados em nosso cotidiano? 

Não, ainda há muitos desafios na realização técnica; os computadores quânticos ainda são máquinas muito complexas e frágeis. Os qubits reagem às menores influências externas e devem estar protegidos contra vibrações e campos magnéticos e elétricos. Portanto, os sistemas estão sujeitos a erros. 

Qual é o computador quântico mais potente? 

Atualmente, o “Willow” do Google, cujo desenvolvimento teve a participação fundamental do cientista da computação alemão Hartmut Neven, é o chip quântico mais poderoso. A equipe de desenvolvimento adotou uma abordagem inovadora para a correção de erros. Dobrar o número de qubits levou a uma redução pela metade da taxa de erro. O “Willow” resolveu um problema complexo de estatística quântica em cinco minutos, que teria levado bilhões de anos para ser resolvido pelo supercomputador mais poderoso do momento, o Frontier. 

Em algum momento, haverá somente computadores quânticos? 

Em um futuro próximo, não. É mais provável que os sistemas híbridos combinem computadores tradicionais com computadores quânticos. O computador quântico realiza os cálculos, enquanto o computador tradicional faz todo o resto.