O cenário atual e futuro da computação quântica

Publicado por Andre Bello em 19 de dezembro de 202319 de dezembro de 2023

Uma maneira de pensar sobre os computadores é considerando os tipos de números com os quais trabalham. Enquanto os computadores clássicos usam bits que podem representar apenas 0 ou 1, os computadores quânticos utilizam qubits, que podem representar 0, 1 ou ambos simultaneamente, graças à superposição quântica.

Como a computação quântica ainda é um campo emergente, a maioria dos problemas que os computadores quânticos resolverão são formulados em matemática abstrata. Contudo, é possível já vislumbrar questões mais imediatas, como a segurança da criptografia: os computadores quânticos simplesmente serão capazes de quebrar os algoritmos de criptografia da Internet atuais. Informações confidenciais, como inteligência militar, projetos de armas, segredos industriais e informações bancárias estariam expostas ao risco de invasões quânticas, de modo que precisaremos de uma tecnologia criptográfica específica para lidar com essa nova realidade.  

Mas calma lá: a computação quântica não é o prenúncio de uma distopia. Por exemplo, ela poderá proporcionar um salto qualitativo na ciência dos materiais: os computadores quânticos serão capazes de simular estruturas moleculares em escala atômica, tornando mais rápida e fácil a descoberta de materiais novos, o que pode ter aplicações significativas em baterias, produtos farmacêuticos, fertilizantes e outros domínios químicos. Os computadores quânticos também irão contribuir na solução de muitos problemas difíceis de otimização, permitindo-nos enfrentar problemas de maior escala em áreas como logística, finanças e previsão meteorológica.

Em 2023, a computação quântica está saindo dos laboratórios subterrâneos dos departamentos de física das universidades e entrando em instalações industriais de pesquisa e desenvolvimento. As máquinas atuais são de tamanho modesto e suscetíveis a erros, devidos à própria natureza delicada dos minúsculos sistemas quânticos. Por sua vez, corrigir esses erros é um grande obstáculo técnico, o que pode retardar o desenvolvimento. Por isso, o grande sonho deste campo é um computador quântico de grande escala, apto a ativamente corrigir seus próprios erros. 

Enquanto a computação quântica ganha terreno além dos laboratórios acadêmicos, surge a provocação: estaremos à altura do desafio de superar os obstáculos técnicos e éticos que acompanham essa nova era? E, por fim, à medida que visualizamos um computador quântico de grande escala capaz de corrigir seus próprios erros, surge a questão crucial: estaremos preparados para lidar com as implicações de um poder computacional sem precedentes?

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