Primeiro” computador quântico estréia na próxima semana

Uma empresa start-up canadense disse que irá demonstrar o primeiro computador quântico comercial do mundo na próxima semana, na cidade de Mountain View, Califórnia, nos Estados Unidos, anos antes da previsão de muitos experts.

D-Wave disse que o computador quântico foi construído com 16 qubits, porém, codifica simultaneamente 1 e 0, carregando mais informações e resolvendo problemas mais rapidamente. Teoricamente, terá o mesmo desempenho dos computadores atuais.

De acordo com o CTO da D-Wave, Dr. Geordie Rose, espera-se a construção de uma máquina de 1.000 qubit em 2008. D-Wave demonstrará duas aplicações para seu computador quântico remotamente em suas matrizes na Grã-Bretanha.

Se você ainda não sabe o que é um computador quântico, veja a definição extraída da Wikipedia:

“Um computador quântico é um dispositivo que executa cálculos fazendo uso direto de propriedades da mecânica quântica, tais como sobreposição e emaranhamento. Teoricamente, computadores quânticos podem ser implementados e o mais desenvolvido atualmente trabalha com poucos qubits de informação. O principal ganho desses computadores é a possibilidade de resolver em tempo eficiente, alguns problemas que na computação clássica levariam tempo impraticável, como por exemplo: fatoração, busca de informação em bancos não ordenados, etc.

Computadores quânticos são diferentes de computadores clássicos tais como computadores de DNA e computadores baseados em transístores, ainda que estes utilizem alguns efeitos da mecânica quântica.”

Termos técnicos GdH

– Computador Quântico

Num processador quântico, temos átomos ao invés de transístores. Ao invés de bits temos bits quânticos, ou qubits. A idéia fundamental é que num átomo, a rotação de cada elétron corresponde a um pequeno movimento magnético, que pode ser controlado caso o átomo seja colocado sobre uma superfície suficientemente sensível

Uma peculiaridade interessante é que enquanto um transístor permite apenas dois estados, ou seja, ligado ou desligado, cada qubit possui três estados diferentes. Dois estados são determinados pela rotação dos elétrons (horário ou anti-horário), enquanto o terceiro é uma característica bastante peculiar dentro do mundo quântico, onde os elétrons podem girar simultâneamente nos dois sentidos. Sim, parece estranho, e é por isso que existem tantos cientistas pesquisando isso, mas de qualquer forma, combinado com os dois estados anteriores temos um total de 4 estados possíveis, o que permite que cada qubit processe ou armazene dois bits simultaneamente.

Isto permite ampliar exponencialmente a capacidade dos processadores quânticos, já que dois qubits correspondem a 4 bits, 3 qubits correspondem a 8 bits e 5 qubits correspondem a 32 bits. 10 qubits seriam suficientes para 1024 bits, enquanto 20 correspondem a mais de um milhão. Esta pode ser a grande chave para aumentar de forma inimaginável tanto a potência dos processadores quanto a capacidade dos dispositivos de armazenamento de memória. Não estou falando de processadores operando a 100 ou 500 GHz, mas de computadores capazes de resolver em poucos segundos cálculos que um processador atual demoraria milhões de anos para resolver.

Os primeiros computadores quânticos já estão entre nós apesar de estarem muito longe de realizarem as maravilhas que descrevi acima. De fato, a maior conquista até agora foi a de um grupo de cientistas da IBM e estudantes da universidade de Stanford afirmaram ter conseguido resolver uma versão simples do algoritmo de Shor, uma fórmula para gerar chaves criptográficas extremamente difíceis de quebrar, utilizando fatoração de números, onde é preciso um grande poder de computação para encontrar os fatores, mas uma simples multiplicação para obter o número original.

O algoritmo simples que conseguiram resolver não é nada mais do que encontrar os fatores do número 15 (5 e 3). A conquista não tem nenhuma aplicação prática, naturalmente, mas mostra que os estudos continuam avançando e abre as portas para que algoritmos mais complexos sejam resolvidos conforme consigam produzir computadores quânticos mais poderosos.

Para solucionar o problema o grupo desenvolveu uma molécula com 7 qubits. Na verdade não foi usada uma única molécula, mas um tubo cheio (um bilhão de bilhão como divulgado), manipulada através de um aparelho de ressonância magnética, controlado por um computador convencional, a mesma técnica que vêm sendo utilizada desde os primeiros experimentos.

Pode demorar 20 anos ou 100 anos, mas com os investimentos que vêm sendo feitos parece só questão de tempo para os computadores quânticos evoluírem a ponto de substituir o silício.