Computação Quântica: Um Sonho?

A primeira pergunta que se faz: O que é computação quântica?

Portanto, a pergunta correta pode ser outra: Como funciona a computação quântica?

Primeiro é necessário entender o elétron que tem propriedades de uma partícula e de uma onda... e onda eletromagnética. Essas propriedades são influenciadas pela posição do elétron (a sua distância do núcleo) e o seu movimento seja em torno do núcleo, mas também da rotação em torno do próprio eixo, essa orientação é denominada spin. Um elétron tem 50% de está girando em um sentido e 50%, no sentido contrário. E o importante, dois elétrons no mesmo nível de energia movimentam em sentidos opostos, por exemplo, se um movimenta no sentido da direita para esquerda, o outro seria da esquerda para direita.

Na computação química essa orientação é adotada como QUBIT que teria dois estados: SPIN UP e SPIN DOWN, respectivamente, 1 e 0. Alguns estados quânticos permitem superposições que envolvem SPIN UP e SPIN DOWN simultaneamente.

Até o momento eu citei apenas uma partícula. Imagine, um pequeno número de partículas em estados de superposição podem conter uma quantidade incrível de informação: Uma partícula poderia conter 2¹, por sua vez mil partículas podem estar em uma superposição que represente cada número de 1 a 2¹ººº (aproximadamente 10³ºº). Em outras palavras, um computador quântico poderia manipular todos esses números PARALELAMENTE, por exemplo, bombardeando as partículas com pulsos de raios laser.

Um detalhe importante: temos tecnologia para realizar esta proeza? Sim.

Mas porque não fazemos?

O problema está no final do processamento: Quando os estados das partículas são medidos no final do cálculo, todas as versões aleatórias dos 10³ºº estados paralelos desaparecem, menos uma. Uma manipulação engenhosa dessas partículas poderia resolver certos problemas extremamente rápidos.

A solução pode ser um bom algoritmo para o computador quântico que processe da seguinte forma: 

• uma resposta errada, os processos computacionais se cancelam;
• os processos que levam a uma resposta correta, se somam para que os dados da informação não se perca no final.

Opa!!! Nada mais, nada menos que um novo modelo de algoritmo de busca de Inteligência Artificial (ou Computacional) - Os meus alunos ou ex-alunos de Inteligência Artificial sabem o que significa algoritmo de busca - deverá surgir nos próximos anos para viabilizar esse sonho!

Mas desenvolver esse algoritmo significa entender o comportamento da mecânica quântica das partículas, o "calcanhar de Aquiles" dos físicos e químicos.

Portanto, continuamos sonhando... por enquanto.

Um Grande Abraço!