Um computador quântico é um produto advindo após intensa relação entre tecnologia da informação, matemática, física e química. Foram necessários anos de estudos e aperfeiçoamentos para que fosse possível chegar ao nível que sua engenharia chegou!
Por intermédio dele, é possível realizar cálculos complexos em tempo recorde com o uso de algoritmos. Além de possibilitar uma análise mais aprofundada sobre átomos e compostos em seu interior / exterior.
Os estudos sobre física quântica tiveram inicio no século passado, impulsionados por Max Planck, que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1918. O cientista estudou sobre a catástrofe ultravioleta e os buracos negros, proporcionando enormes contribuições para a astronomia.
Dentre as várias curiosidades sobre física quântica, é possível destacar que ela é responsável por estudar moléculas tão pequenas e específicas que possuem características diversas que interferem diretamente na indústria e desenvolvimentos científicos. As teorias desenvolvidas pela física quântica foram tiradas do papel e reaproveitadas por ramos como a tecnologia, medicina, astronomia, indústria e muito mais.
Neste artigo, falaremos mais sobre o que é, para que serve e quais são as diferenças deste computador com o tradicional, que utilizamos em nossas casas ou empresas para trabalhar.
O que é um computador quântico?
Com desenvolvimento de grande porte, serve para suportarsuputar diversos cálculos complexos da física quântica atrelados a tecnologia. Desta forma, aumentam a produtividade das descobertas científicas no geral.
São responsáveis por realizar a leitura de "bit quântico" que, diferente do que muitas pessoas acreditam, nem sempre está entre 0 e 1. Há uma superposição entre estes estados, possibilitando inúmeras probabilidades. É como se as respostas pudessem ser tanto “sim”, “não” ou ambas simultaneamente.
Um computador quântico considera os códigos binários, bastante utilizados na programação. Um sistema binário é expresso, de forma resumida, em um complexo de numeração do tipo 2, usando-se apenas 0 e 1, sim ou não.
Um exemplo de código binário é: 01100101 01110101 00100000 01110100 01100101 00100000 01100001 01101101 01101111. Caso não saiba realizar sua decodificação, há a alternativa de assistir aulas no YouTube que ensinam de forma prática.
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Ou, então, utilizar um tradutor de código binários, onde se cola os números e ele traduz o que é repassado por intermédio deles. O Morse Code Ninja é um dos tradutores mais utilizados, além de ser totalmente gratuito.
Um dos aspectos interessantes presentes neste tipo de computador, que os difere dos mais tradicionais, é a presença de "colapso da função de onda". Este colapso de função de onda permite inúmeros resultados para uma única equação. Ou seja, há mais de um valor para uma mesma grandeza e há a probabilidade de medir estes fatores divergentes e chegar a um resultado específico.
Como funciona um computador quântico?
Já imaginou como é o dia a dia de um profissional de física quântica? Ou se tornar um? Quais ferramentas esse profissional tem a sua disposição para realizar o seu trabalho? São muitos, extensos e variados os cálculos que precisam ser feitos nesse campo de atuação e é justamente pelo computador quântico permitir o uso de vários valores para uma mesma medida, que ele possibilita que o resultado real esteja dentro das probabilidades dispostas realizando todos os cálculos necessários.
Sabe a criptografia complexa que protege os nossos dados, quando conversamos com o cônjuge ou amigo por WhatsApp? Ou quando enviamos aquele print secreto que só a outra pessoa pode saber? Para que um hacker pudesse decodificar esta criptografia sem o uso de um computador quântico, demoraria meses, anos ou décadas.
Com os desenvolvimentos e pesquisas sobre os computadores quânticos, futuramente será possível desenvolver estudos altamente complexos que, até então, são o sonho de muitos cientistas, tais como o funcionamento da dinâmica climática da Terra, a formação de galáxias e simulações de sistemas vivos.
Um computador quântico é baseado, na maioria, pelo número de bits. 1 bit é o equivalente a um tradicional com 2 bits. Enquanto isso, um de 3 bits seria o mesmo que o comum de 6 bits.
Quer distinguir de uma máquina dessas para uma que possuímos em casa? Em 2019, o Google afirmou atingir a supremacia quântica ao realizar um cálculo complexo em apenas 200 segundos - pouco mais de 3 minutos - que demoraria mais de 10 mil anos para ser realizado por um computador tradicional. Esta informação teria sido vazada, inicialmente, por um relatório da Nasa. Não é de se admirar que esse campo de atuação tenha profissionais dedicados que já receberam prêmios de física quântica merecidos por seu trabalho..
Para que servem os computadores quânticos?
Agora que você entendeu como funciona um computador quântico, que tal compreender melhor para que servem na prática? Falaremos mais abaixo!
Análise dos átomos e descobertas químicas
Por meio de um computador quântico, é possível realizar a análise de átomos para auxiliar diversos ramos da indústria, inclusive a farmacêutica e química. Consideram-se aspectos incalculáveis com computadores tradicionais ou “à mão” como níveis de energia dos átomos e polarização de fótons.
Solução para o potencial limitado dos computadores tradicionais
Justamente porque resolvem cálculos complexos em um curto espaço de tempo, os computadores quânticos vêm sendo vistos como uma solução para o potencial limitado das versões tradicionais presentes em nosso mercado. Entretanto, custam valores elevados e, em algumas situações, preços bilionários. Não estão ao alcance de qualquer pessoa ou empresa.
Devido às suas funções e valores, não são utilizados para os mesmos fins que computadores tradicionais. Você não verá, por exemplo, um cientista utilizando uma máquina quântica para navegar nas redes sociais ou criar uma planilha no Excel.
Cálculo de números primos para criptografia avançada
Um computador quântico auxilia na criação de criptografias de senhas e criptomoedas de forma indireta. Uma das peças-chave para a criptografia são os números primos, calculados em valores cada vez mais elevado para serem utilizados, posteriormente, para criar métodos de criptografias mais seguros para senhas bancárias, chaves de blockchain, entre outros.
O conteúdo acima foi desenvolvido por uma especialista em bitcoins e recebeu diversos elogios de usuários: bastante profundo, pode te ajudar a compreender o universo de criptografia e computador quântico.
Qual a diferença entre um computador quântico e um computador comum?
Um computador comum trabalha apenas com 0 e 1 em seu código binário. Entretanto, o quântico, bastante utilizado na ciência e tecnologia, permite uma superposição entre ambos os números, aumentando as probabilidades, possibilitando que diversos cálculos sejam realizados em um mesmo momento.
Por isso realizam, em apenas alguns segundos, cálculos que demoraram milhares de anos para serem realizados em versões comuns.
Consequentemente, é uma ótima alternativa para o uso científico, apesar de ser muito caro e nem todas as universidades ou centros de pesquisa terem a oportunidade de adquirir um. Outro ponto que é válido salientar é sobre o tamanho, um computador quântico é enorme e pode ocupar o espaço de uma sala inteira, diferente dos tradicionais, que são consideravelmente pequenos. A estrutura de um quântico é bem diferente.
Como aprender mais sobre computadores quânticos?
Quer saber mais sobre física quântica? Acha interessante saber mais sobre computadores quânticos, mas não faz ideia de quais meios utilizar para estudos? Abaixo, separamos algumas sugestões!
Superprof
Já pensou em contratar um professor particular? Optar por um professor particular tem suas vantagens, como a possibilidade de ter um profissional ao seu lado, tirando todas as suas dúvidas e ensinando conforme suas necessidades.
Além disso, diferente do que acontece com os cursinhos, o profissional estará disponível apenas para você no momento contratado: sem dividir atenção com os demais estudantes!
Na Superprof, é possível realizar a contratação de professores particulares de física quântica. Os valores por hora variam conforme o tempo de experiência do profissional e sua formação. Além disso, há alternativa de conseguir alguns descontos caso contratar planos com mais quantidades de aulas.
Conosco, você pode escolher um professor que mais se adapte conforme sua realidade.
YouTube
O YouTube é uma das maiores plataformas de vídeo do mundo e, conforme afirmado pela Oficina da Net, a cada dia são contabilizadas mais de 100 milhões de visualizações. A startup cresceu tanto que, pouco tempo depois, foi adquirida pelo Google pelo valor de US$ 1,65 bilhão.
Hoje em dia, o portal possui diversos vídeos educativos sobre todos os tipos de assuntos, desde física quântica a tutoriais simples do dia a dia. Portanto, use esta plataforma totalmente gratuita a seu favor quando for estudar. Por lá, é possível encontrar diversos profissionais qualificados apresentando aulas super didáticas.
Encontre um canal que chame a sua atenção, inscreva-se e realize o acompanhamento dos novos conteúdos postados. Inclusive, alguns professores que possuem canal grátis, também contam com cursos particulares onde dedicam mais tempo aos alunos. Essa é uma alternativa caso desejar se aprofundar ainda mais.
Sites na internet
Sabia que existem muitos sites na internet focados apenas em tecnologia, que ensinam muito sobre o que é computador quântico e curiosidades sobre? O Oficina da Net é um deles. Além disso, indicamos a revista SoCientífica, que tem uma categoria específica apenas para física, é bem interessante!
Os sites são acessados de forma totalmente gratuita e indicados por nossa equipe especialmente para aqueles que preferem conteúdos escritos em vez de vídeos como o YouTube.
E então, tem mais alguma dúvida sobre o assunto? Comente conosco!
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Muito esclarecedora e de fácil compreensão. Estão de parabéns.