segunda-feira, 6 de novembro de 2017

Computação Quântica - O que é? Qual a importância?


Disseminando conhecimentos - Exercícios de tradução

Pesquisadores da IBM, Google, Intel e outros estão em uma fantástica corrida armamentista científica para construir um computador quântico comercialmente viável. Eles já existem em laboratórios, e estamos a poucos anos do início do que pode vir a ser uma mudança total na forma atual  da computação.

Um computador típico, como aquele embutido no celular ou laptop que você usa, é um sistema binário, basicamente um dispositivo sim / não. A coisa mais incrível sobre os programadores de computador é como eles podem, a partir de algo tão básico e simples como um chip, desenvolver, por exemplo, o Microsoft Office, no qual são apresentados uma série de cenários do tipo "se isso, então aquilo". Isso mostra a utilidade do computador como uma ferramenta para os humanos realizarem tarefas.

O computador quântico

O computador quântico, no entanto, é um conceito completamente diferente - o motivo de ser denominado quântico é que ele não usa a lógica binária. Por sua natureza, um computador quântico é um dispositivo sim / não / ambos. Quando um desenvolvedor faz uma escolha lógica, ele não está limitado por "se isso, então aquilo", ele também pode perguntar "se isso, então aquilo, ou ambos" e isso faz toda a diferença do mundo.

Existem vários casos nos quais um computador binário não pode resolver de forma viável um problema, da maneira como gostaríamos. Quando solicitado a resolver um problema onde cada resposta é igualmente provável, um computador binário necessita de tempo para avaliar individualmente cada possibilidade. Os computadores quânticos, por sua vez, podem avaliar mais de uma probabilidade ao mesmo tempo, através de algo chamado "entrelaçamento quântico".

Entrelaçamento quântico
Quando duas partículas se entrelaçam, ocorre um fenômeno onde qualquer coisa que aconteça com uma dessas partículas, também acontecerá com a outra. Einstein chamou isso de "ação fantasmagórica à distância", testemunhada por ele. A maior parte das pesquisas efetuadas sobre computação quântica desde a década de 1980, tem como objetivo descobrir como usar o entrelaçamento quântico a nosso favor.

A Internet quântica do futuro também está sendo construída agora, com pesquisadores chineses fazendo avanços incríveis nas áreas das comunicações.

Uma internet quântica seria à prova de hackers, pois não há transmissão de dados. Claro que as vulnerabilidades de armazenamento ainda existirão, mas à essa altura, nossa segurança será tratada pela IA(inteligência artificial). O fenômeno estranho e maravilhoso do entrelaçamento significa que você pode colar dados de um lado e, como que por teletransporte, tais dados aparecem do outro lado. Não há nada girando através do éter; O que quer que aconteça a uma partícula entrelaçada, instantaneamente acontece com a outra.

O futuro

A tecnologia já está aqui, mas há inúmeros desafios a superar no caminho para a implementação em grande escala. Primeiro, a computação quântica de que somos capazes ainda está um pouco atrás da computação binária que dominamos. Também precisamos superar preocupações físicas, como o fato de que, no laboratório da IBM, por exemplo, os processadores precisam ser mantidos em temperaturas zero-absoluto, com precisão em centésimos de grau.

Apesar de vários problemas a suplantar, as perspectivas são brilhantes. Avanços recentes incluem a primeira videoconferência via satélite garantida pela criptografia quântica.

A chamada de vídeo conectou um cientista chinês em Pequim, com um cientista austríaco em Viena. A distância entre os dois superava 4.000 milhas. A comunicação foi enviada para um satélite no espaço, depois irradiada para a terra. Os cientistas optaram por estabelecer a rede quântica dessa maneira, devido a problemas de perda de sinal com o uso dos métodos tradicionais de envio de fótons, como cabos de fibra óptica.

Essas comunicações com criptografia quânticas seriam impossíveis de hackear usando um computador binário. No lado inverso, a produção bem sucedida de um computador quântico comercialmente viável, pode sinalizar o fim dos sistemas de criptografia baseados em binários. Teoricamente, um computador quântico poderia quebrar a criptografia de 128 bits quase instantaneamente, com os mesmos recursos computacionais que qualquer sistema binário, por exemplo.

Talvez a melhor maneira de analisar a mudança que a computação quântica representa seja compará-la à computação binária da mesma forma que você compararia as capacidades do iPhone X às de um relógio de calculadora Timex da década de 1980.


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