Computação Quântica: A Solução para os Problemas da Ciência

Já faz alguns anos que ouvimos e usamos o computação clássicaE certamente alguns de vocês já devem ter ouvido falar sobre o Computação Quântica.

Agora, para começar o computação quântica, que usa qubits, em vez de bits ou dos famosos códigos binários. O que torna possível novas portas lógicas e, por sua vez, resolve outros tipos de algoritmos. Então, problemas superdifíceis não são tão difíceis agora.

Quando dizemos bits, usamos a série de números 1 e 0, Mas quando nos referimos a qubits ou qbits, as combinações 0 0, 0 1, 1 0 ou 1 1 são usadas ao mesmo tempo.. Dessa forma, por meio da superposição, os cálculos que podem ser realizados em uma unidade de tempo aumentam exponencialmente.

Qual é a origem da computação quântica?

Por volta do ano de 1981, o cientista Paul Benioff Ele já tinha a ideia da computação quântica, tendo passado vários anos estudando sua viabilidade teórica. Ele também descreveu o modelo da mecânica quântica com máquinas de Turing. Dessa forma, Ele revelou sua teoria de uso dessas leis no universo da computação..

Embora um computador clássico trabalhe com bits com valores 0 e 1, ele pode realizar operações lógicas como AND, OR e NOT. Vale ressaltar que, ao unir "n" bits, podemos reproduzir números e realizar operações sobre eles. Portanto, se um valor "x" específico precisar ser alterado, será necessário realizar outra série de operações para alterá-lo.

Na verdade, a superposição permite reunir muito mais informações do que 2 elevado à potência de “n” estados de qubit, de modo que cada uma das operações afetará as demais.

Agora então, o emaranhamento, além de eliminar inúmeras limitações da computação tradicional. Ele permite o desenvolvimento de dois algoritmos, como o Quantum Tempering e o algoritmo de Shor..

Ele Algoritmo de Temperamento Quântico, também chamado de Liga, permite encontrar os valores mínimos das funções, que é usado em inteligência artificial. E o de Shor ajuda a separar um número em seus fatores primos, de forma mais rápida e eficiente. É usado para criptografar dados na internet.

Alguns problemas enfrentados pela computação quântica

Existem vários problemas a serem resolvidos no momento. Um deles é o decoerência quântica, em outras palavras, é quando um sistema quântico emaranhado para de mostrar seu efeito e começa a exibir comportamento clássico.

Por outro lado, o estabilidade dos ulbits, pois são muito propensos a interrupções de outras fontes de energia. Essa instabilidade leva a erros nos cálculos.

E claro, o custo de uma equipe deste tamanho, o que poderia custar milhões de dólares, limitando assim o número de empresas que podem arcar com tal investimento.

Para que será usado?

O desenvolvimento desta tecnologia, Ele será utilizado para pesquisas em diversas áreas com propósitos superinteressantes, o que nos permitirá oferecer uma melhor qualidade de vida às pessoas.. Por outro lado, existem várias empresas de tecnologia que estão a fazer grandes progressos na computação quântica, como a IBM, NASA, Samsung, JPMorgan e Google, só para citar alguns.

Uma das aplicações que eles estão experimentando é o detecção de objetosPor exemplo, é possível identificar a identificação de um veículo. Eles também reconheceram tipos de árvores usando algoritmos de classificação binária.

Da mesma forma, outro ramo que se beneficiaria seria a química. Porque eles estimam que facilitar o design de novos materiaisDe acordo com fontes internas, a Microsoft espera melhorar seus processos de captura de nitrogênio da atmosfera para aprimorar fertilizantes e, ao mesmo tempo, reduzir o alto consumo de energia atual.

Eles também esperam melhorar as radioterapias, como se sabe, são usados para eliminar o câncer. Mas esse tratamento tem efeitos colaterais que podem afetar células saudáveis. Com computação quântica e computação de alto desempenho (HPC), eles aplicarão a medicação perfeita na área afetada..

E como você está se saindo nessa corrida?

Há pouco mais de um ano e meio, a IBM lançou um protótipo de computador quântico, chamado IBM Q Experience, com apenas 5 qubits. Mas há alguns meses, eles mostraram seu segunda equipe triplicando a potência para 16 qubits. Além disso, eles anunciaram a fabricação de dois novos protótipos com 20 e 50 qubits..

Enquanto isso, a ideia que está surgindo na comunidade é produzir esses dispositivos em massa, tornando essa tecnologia disponível para pessoas nos setores de negócios e ciências.

Estamos apenas começando a usar essa tecnologia, mas prevê-se um grande progresso na resolução de problemas complexos e, assim, na melhoria de nossas vidas.

Conte-nos Você já ouviu falar em computação quântica? Até onde você acha que chegaremos?

Imagem: Pixabay