“Daqui a alguns anos, os computadores quânticos estarão disponíveis comercialmente e veremos como os computadores atuais são grotescos”
Carlos Ossamu - 18/5/2009 - 20h06
O chip quântico do Orion é fabricado em silício e possui 16 qubits. Cada um deles é formado por uma porção de nióbio circundada por uma bobina.
A evolução tecnológica da computação teve, inegavelmente, um grande avanço na última década, principalmente com os chips desenvolvidos em escala nanométrica. Mas isso não é nada comparável ao que preveem os cientistas com a chegada da computação quântica. “Daqui a alguns anos, os computadores quânticos estarão disponíveis comercialmente e veremos como os computadores atuais são grotescos, pois são baseados em sistemas binários – sim ou não, ligado ou desligado, zero ou um. A computação quântica, assim como os átomos e moléculas, não seguem as leis da física e poderão processar várias coisas ao mesmo tempo, com capacidade ilimitada. E isso só será possível com a aplicação da nanotecnologia”, diz Henrique Eisi Toma, professor do Instituto de Química da USP e do Laboratório de Química Supramolecular e Nanotecnologia.
O entendimento do que é computação quântica não é tão fácil, por ser completamente diferente do que ocorre no mundo clássico. O seu funcionamento tem explicação em fenômenos que ocorrem no mundo subatômico, mas segundo os cientistas, isso não entra em contradição com o mundo que conhecemos, pois lá os fenômenos são muito rápidos. Um dos principais conceitos da computação quântica é o princípio da superposição, em que uma partícula pode estar em diferentes estados simultaneamente. Isso significa que ela pode estar em diferentes posições ou até em diferentes tempos, no passado e futuro.
Enquanto o bit só pode assumir o valor zero ou um, o qubit, que é o equivalente na computação quântica, pode assumir os valores zero e um ao mesmo tempo. Imagine um labirinto e cada vez que há uma bifurcação, o qubit se divide em dois. É fácil entender que dessa forma ele encontrará a saída muito mais rápido do que o bit clássico, em que só se pode escolher um caminho – caso ele erre, deve voltar ao ponto original e começar tudo novamente.
Um exemplo clássico das vantagens da computação quântica em comparação à tradicional é quando se quer encontrar o nome de uma pessoa em uma lista telefônica ordenada por nomes e se tem apenas o número dessa pessoa. Na computação clássica, é necessário ver nome por nome para ver se confere com o número que se tem em mãos. Já na computação quântica é possível pegar todos os números da lista e colocar em estado de superposição, processando o nome associado ao telefone em todos os números ao mesmo tempo. É o chamado paralelismo quântico, que torna o processamento de grandes volumes muito mais rápido.
“A evolução disso poderá ser o computador molecular, que processará informações da mesma forma que o nosso cérebro. Será possível até mesmo nos conectarmos aos computadores para aprendermos”, afirma o professor Toma. Pelo visto, o mundo apresentado pelo filme Matrix não é tão absurdo, tirando a parte das máquinas usando as pessoas como fonte de energia.
Primeiro modelo - A computação quântica não é mera teoria. A canadense D-Wave (www.dwavesys.com) apresentou em 2007 o computador Orion, baseado em um chip de 16 qubits. Durante a demonstração, o equipamento realizou tarefas simples, que poderiam ser realizadas até por palmtops – resolveu problemas de lógica, encontrou soluções para o jogo Sudoku e pesquisou alternativas para drogas usadas na indústria farmacêutica. Mas como disse Neil Armstrong, o primeiro homem a pisar na Lua, em 20 de julho de 1969, este foi “um pequeno passo para o homem, um gigantesco salto para a humanidade”, já que provou a viabilidade da computação quântica.
O chip quântico do Orion é fabricado em silício e possui 16 qubits. Cada um deles é formado por uma porção de nióbio circundada por uma bobina. Quando a bobina é estimulada eletricamente, ela gera um campo magnético, que provoca alterações de estado nos átomos de nióbio. Essas mudanças de estado são captadas pelos circuitos e transformadas em dados. Para que tudo isso funcione, o chip quântico precisa ser congelado a 4 milikelvins, temperatura muito próxima do zero absoluto. Isso é feito por meio de um sistema de refrigeração com hélio líquido. O nióbio torna-se supercondutor nessa temperatura. Na Amazônia, estão as maiores reservas de nióbio do planeta. Não é à toa que tem muita gente falando em internacionalizar a floresta, não só para preservá-la, mas pelas águas e pelo nióbio.
