Conhecendo os computadores quânticos :
Os computadores quânticos podem substituir os chips de silício um dia, assim como o transistor substituiu o tubo a vácuo.
Por hora, a tecnologia requerida para desenvolver tal computador está além do nosso alcance.
A maioria das pesquisas em informática quântica ainda é muito teórica.
Os computadores quânticos mais avançados ainda não foram além da manipulação de mais de 16 qubits, o que significa que eles ainda estão longe da aplicação prática.
Permanece, portanto, o potencial dos computadores quânticos de realizar com facilidade e rapidez cálculos que demandam uma grande quantidade de tempo em computadores convencionais.
Vários avanços-chave foram feitos na computação quântica nos últimos anos.
Vamos dar uma olhada nos poucos computadores quânticos que já foram desenvolvidos.
1998:
Pesquisadores do Laboratório Nacional Los Alamos e do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) conseguiram propagar um único qubit por três giros nucleares em cada molécula de uma solução líquida de alanina (um aminoácido usado para analisar o estado de desintegração quântica) ou de moléculas de tricloroetileno (hidrocarboneto clorado usado para a correção de erro quântico).
A propagação do qubit tornou difícil para ele corromper-se, permitindo aos pesquisadores usar o entrelaçamento para estudar a interação entre os estados como um método indireto para análise de informação quântica.
2000:
Em março, cientistas do Laboratório Nacional de Los Alamos anunciaram o desenvolvimento de um computador quântico de 7 qubits dentro de uma única gota de líquido.
O computador quântico utiliza a RMN para manipular partículas dentro do núcleo atômico das moléculas de ácido transcrotônico, um fluido simples que consiste de moléculas feitas de seis átomos de hidrogênio e quatro de carbono.
A RMN é utilizada para aplicar pulsos eletromagnéticos, que fazem com que as partículas se alinhem.
Essas partículas, em posições paralelas ou em sentido contrário ao campo magnético, permitem que o computador quântico controle a codificação de informações em bits para computadores digitais.
Em agosto, pesquisadores do Centro de Pesquisas Almaden da IBM desenvolveram o que eles alegam ser o mais avançado computador quântico até o presente.
O computador quântico de 5 qubits foi projetado para permitir que os núcleos de cinco átomos de flúor interagissem entre si, programado por pulsos de rádio-freqüência e detectado por instrumentos de ressonância magnética nuclear (RMN)
semelhantes aos utilizados em hospitais.
Comandada pelo Dr. Issac Chuang, a equipe da IBM foi capaz de resolver em uma etapa um problema matemático que computadores convencionais
levariam repetidos ciclos para resolver.
O problema, chamado order-finding, envolve encontrar o período de uma determinada função, um aspecto típico de muitos problemas matemáticos na área da criptografia.
2001:
Cientistas da IBM e da Universidade de Stanford demonstraram com sucesso o Algoritmo de Shor em um computador quântico.
O Algoritmo de Shor é um método para descobrir os fatores primos dos números (que tem um papel intrínseco na criptografia).
Eles usaram um computador de 7 qubits para descobrir os fatores de 15.
O computador deduziu corretamente que os fatores primos eram 3 e 5.
2005:
O Instituo de Ótica Quântica e Informação Quântcia da Universidade de Innsbruck anunciou que cientistas tinham criado o primeiro qubyte, ou série de 8 qubits, usando armadinhas de íon.
2006;
Cientistas em Waterloo e Massachusetts distinguiram métodos para controle quântico em um sistema de 12 qubits.
O controle quântico se torna mais complexo à medida que o sistema emprega mais qubits.
Divulgação:
O computador quântico de 16 qutbits demonstrados pela D-Wave em 2007
2007:
A companhia canadense recém-criada D-Wave demonstrou um computador de 16 qubits.
O computador resolveu um quebra-cabeça Sudoku e outros problemas de combinação de padrões.
A companhia alegava que iri produzir sistemas práticos em 2008 (em dezembro de 2008, a empresa apresentou não um computador quântico comercial, mas apenas um chip de 128 qubits).
Os céticos de plantão acreditam que computadores quânticos práticos ainda estão a anos-luz de distância, que o sistema que a D-Wave criou não era escalável, e que muitas das afirmações no Web site da D-Wave são simplesmente impossíveis (ou ao menos impossíveis de saber ao certo dada nossa compreensão da mecânica quântica).
Se computadores quânticos funcionais puderem ser construídos, serão de grande valia para a fatoração de grandes números e, assim, extremamente úteis para a codificação e decodificação de informações secretas.
Se um computador quântico fosse construído hoje, nenhuma informação na Internet seria segura.
Nossos atuais métodos de criptografia são simples em comparação com os complicados métodos possíveis em computadores quânticos, que também poderiam ser usados para pesquisar extensos bancos de dados em bem menos tempo do que um computador convencional.
Outras aplicações podem incluir o uso de computadores quânticos para estudar mecânica quântica, ou mesmo para projetar outros computadores quânticos.
Contudo, a computação quântica ainda está em seu estágio inicial de desenvolvimento, e muitos cientistas acreditam que a tecnologia para criar um computador quântico prático está a anos de distância.
Os computadores quânticos devem ter no mínimo algumas dúzias de qubits para serem capazes de resolver problemas do mundo real e, então, servir como um método de computação viável.
