A Era Quântica: O Novo Computador 47 Anos à Frente do Melhor Atualmente Existente

À medida que entramos na nova era da computação, o rápido desenvolvimento da tecnologia quântica está gerando avanços impressionantes. Um desses avanços é a recente revelação de um novo computador quântico, que promete superar em velocidade e eficiência o mais poderoso supercomputador clássico atual em uma magnitude de 47 anos, equivalente tecnológico seria como comparar um computador mainframe do início dos anos 70, usando fitas magnéticas e cartões perfurados, com um supercomputador de hoje com vários núcleos e armazenamento flash. A diferença é simplesmente notável.

O salto para a computação quântica envolve uma mudança fundamental na maneira como os computadores processam as informações. Os computadores clássicos dependem de bits que podem estar em um estado de 0 ou 1. Em contraste, os computadores quânticos usam qubits, que podem existir em um superestado de ambos os valores simultaneamente, graças ao princípio da superposição quântica. O Google continua a avançar inabalável no seu objetivo de dominar a computação quântica., a gigante da tecnologia apresentou o Sycamore, o seu mais recente computador quântico. O Sycamore tem a capacidade de executar cálculos num instante, que sob condições normais levariam 47 anos para serem processados pelo Frontier, o supercomputador mais potente da atualidade, propriedade do Laboratório Nacional de Oak Ridge nos Estados Unidos.

Detalhes do Sycamore

• O Sycamore é um computador quântico desenvolvido pelo Google e anunciado pela primeira vez em outubro de 2019. O Google proclamou que o Sycamore tinha alcançado "supremacia quântica" - um termo controverso que se refere ao ponto em que um computador quântico pode realizar tarefas que um computador clássico não consegue realizar em um tempo viável.
• O Sycamore é construído com 54 qubits, ou bits quânticos, embora apenas 53 estivessem funcionando durante a demonstração de supremacia quântica. Os qubits do Sycamore são feitos de loops supercondutores de alumínio embutidos em um chip de silício. Os qubits podem existir em um estado 0, 1, ou em uma superposição de ambos, devido à mecânica quântica.
• Na demonstração do Google de supremacia quântica, o Sycamore realizou uma tarefa específica em 200 segundos que, de acordo com o Google, levaria aproximadamente 10.000 anos para o supercomputador clássico mais rápido disponível naquela época.
• No entanto, é importante notar que a tarefa que o Sycamore realizou foi cuidadosamente projetada para mostrar suas habilidades quânticas e não tem aplicações práticas imediatas. Além disso, enquanto o Sycamore pode superar computadores clássicos em tarefas muito específicas, os computadores clássicos ainda superam os quânticos em muitos outros aspectos.

Ainda assim, o Sycamore é um marco importante na jornada em direção à computação quântica útil e prática. Ele serve como prova de que os computadores quânticos podem, de fato, superar os clássicos em certos cenários, pavimentando o caminho para futuras inovações na computação quântica.

Como é possível este computador ser tão rápido?

A capacidade de um computador quântico, como o Sycamore do Google, ser muito mais rápido do que um supercomputador convencional se deve às propriedades únicas da mecânica quântica.

• Superposição: Em um computador clássico, um bit pode ser 0 ou 1. No entanto, em um computador quântico, um qubit (bit quântico) pode estar em um estado de 0, 1, ou uma superposição de ambos. Isso significa que um único qubit pode armazenar mais informação do que um bit clássico.

• Entrelaçamento: O entrelaçamento é outra propriedade quântica que permite que dois ou mais qubits estejam de alguma forma conectados, de modo que o estado de um qubit possa depender instantaneamente do estado de outro, independentemente da distância entre eles. Isso permite uma coordenação complexa entre qubits que pode ser usada para processar muitos cálculos simultaneamente.

• Interferência quântica: Isso permite que os computadores quânticos manipulem muitas combinações de bits de uma só vez. Em teoria, um computador quântico com 300 qubits poderia representar mais valores simultaneamente do que existem átomos no universo conhecido!

Estas propriedades permitem que os computadores quânticos executem cálculos em paralelo, proporcionando um aumento dramático na velocidade e eficiência para determinados tipos de tarefas de computação. Contudo, é importante salientar que, embora os computadores quânticos superem os computadores clássicos em algumas tarefas específicas, não significa que eles sejam superiores em todos os aspectos. Muitos problemas ainda são mais eficientemente resolvidos por computadores clássicos.

Em suma, a chegada deste novo computador quântico, que deixa para trás o melhor supercomputador clássico por quase meio século, sinaliza o início de uma revolução na tecnologia da informação. Com isso, as portas estão abertas para avanços científicos e tecnológicos que mal podemos começar a imaginar. A verdadeira era da computação quântica está apenas começando, e o futuro promete ser emocionante.

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