Computação Quântica - Introdução

Computação Quântica

Um computador quântico é um dispositivo que executa cálculos usando propriedades da mecânica quântica. Essas propriedades possibilitam um grau elevado de paralelismo computacional, permitindo que algoritmos com ordem exponencial de operações em computadores tradicionais sejam executados em tempo polinomial por computadores quânticos. Uma das implicações mais revolucionárias desse facto é a possibilidade de quebra de qualquer algoritmo de criptografia. Tais dispositivos já foram construídos, mas operaram com uma quantidade muito pequena de dados. O intuito deste trabalho é oferecer uma introdução à computação quântica. “Pelo princípio de superposição, um sistema quântico pode estar simultaneamente em mais de um estado, também permite obter um grau muito alto de paralelismo”. Analogamente ao bit da computação tradicional, a computação quântica introduz o conceito de qubit (bit quântico), que além dos dois estados tradicionais de um bit pode estar num estado de superposição coerente de ambos. É como se ele estivesse nos dois estados ao mesmo tempo ou como se houvesse dois universos paralelos e em cada qubit assumisse um dos estados tradicionais.

Além da fatorização de naturais em primos, a computação quântica poderia ajudar também a simular experimentos da própria física quântica em tempo viável, capacidade tal que os computadores tradicionais não têm.

Da mesma forma que toda a lógica proposicional pode ser contruída apenas com as portas AND e NO, ou também, apenas com a porta NAND, foi provado que o computador quântico precisa apenas das portas que operam em apenas um bit e da porta CNOT (controlled-not), que opera em dois qubits, invertendo o segundo se o primeiro for 1. Computadores quânticos devem ser construídos com os elementos mais pequenos da matéria e energia. A sua estrutura básica da computação é formada por eletrões, fotões e até pelo spin do núcleo atômico. 

A computação quântica tem potencial para revolucionar o campo da computação. A viabilidade de sua construção ainda é desconhecida. É como se estivéssemos estudando a arquitetura atual de computadores na época em que não se havia inventado os transistores.

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Consultado em: 10\10\21