Computação quântica

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Erroneamente algumas vezes é falado que o computador quântico tem sua alta capacidade devido trabalhar diretamente com a leis da física, neste ponto é correto reiterar que nada que seja material escapa das leis da física, com exceção daquilo que é tido como “sobrenatural”, enfim o que seria correto é correlacionar a computação quântica com um ramo específico da física, a mecânica quântica.

[pic 2] Voltando aos computadores quânticos, o princípio dos seus trabalhos estão diretamente ligados primordialmente a capacidade exigida dos materiais que compõem os processadores atuais, neste aspecto seria correto utilizar a máxima que tudo que o material pode oferecer é exigido, o que limita a proporção do que pode ser exigido. Ao contrário dessa formulação os processadores quânticos podem ser podem ser idealizados utilizando-se fótons, nêutrons, prótons, elétrons, pósitrons entre outras partículas atômicas e subatômicas que admitem mais de um estado simultâneo, cria-se assim uma multiplicidade de processadores, logo esse é um dos motivos do seu grande potencial de cálculos, vez que, estes materiais se locomovem a uma velocidade muito próxima a próximo a velocidade da luz.

Outro fenômeno da computação quântica é a chamada superposição, que de forma simplificada é a capacidade da partícula apresentar-se de várias formas diferentes e não somente em um único estado.

Neste ponto cita-se a teoria de 1935 um físico austríaco Erwin Schrödinger que desenvolveu a metáfora o gato de Schrödinger que descreve um felino (gato) dentro de uma caixa onde esse mesmo gato tem uma probabilidade de 50% (cinquenta por cento) de chance de estar vivo e 50% (cinquenta por cento) de chance de estar morto e só tomará uma das alternativas quando for observado.

Fig02- Gato de Schrödinger (https://pt.wikipedia.org)

Fechando esta primeira etapa se reforça que o diferente do computador convencional consegue a comunicação apenas com um outro transmissor, logo que assume o aspecto binário de 0 ou 1, em contrapartida na computação quântica esse paradigma seria quebrado logo que ele poderia se comunicar com um ou mais transmissores ao mesmo tempo de forma diferente ou igual em todos, o que definitivamente o coloca em vantagem estratosférica acima dos outros computadores.

O processador comum utiliza um calculo de capacidade máxima dos transistores(t) elevado ao número de números binários existentes(2), por causa que cada transistor pode assumir com outro apenas um número em si, ficando assim: t^2, já na computação quântica é o contrário pelo fato do transistor poder assumir os valores em binário do jeito que quiser na hora que quiser o calculo fica: 2^t onde que a partir dos 40 transistores quânticos ele ganha da computação clássica.

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COMPUTAÇÃO QUÂNTICA – VANTAGENS E DESVANTAGENS E APLICAÇÕES DE UM COMPUTADOR QUÂNTICO

Começando pelas vantagens de um computador quântico, temos principalmente àquelas ligadas a confiabilidade e a segurança nas informações que estão dispostas na rede.

Devido ao Princípio da Incerteza de Heisenberg, se houver algum invasor ,ele pode ser detectado. Sendo encontrado, a transmissão da mensagem é abortada, garantindo a informação secreta.

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Enquanto a criptografia convencional a chave deve ser enviada ao usuário sofrendo risco de ser interceptada por um terceiro, ainda que fosse tenhamos alcançados grandes avanços neste quesito ainda exitem problemas principalmente ligados aos ataques de pessoas extremamente talentosas, que por mais dificultoso que seja ainda conseguem quebrar tais barreiras.

Por outro lado quando utilizado como protocolo quântico as informações são baseadas em qubits que fisicamente se apresentam de forma “simétrica”, ou seja utilizando a definição do gato de Schrödinger, logo qualquer detectada na simetria acarretará a nulidade ou abortamento do processo.

A criptografia quântica nasce dentro da criptografia moderna como uma solução para melhorar a confiabilidade. Essa segurança é provida a partir de uma lei natural, o princípio de incerteza de Heisenberg, pois como se pode usar duas mensagens em uma única transmissão quântica o receptor poderia ler uma mensagem de cada vez e nunca as duas simultaneamente. Uma analogia comum para isso diz que não se pode descobrir a velocidade e posição de uma partícula para um mesmo tempo, ou seja, sempre haverá uma incerteza no mundo subatômico. É dessa incerteza natural que a criptografia quântica se aproveita.Utilizando-se de pares de fótons, a criptografia quântica permite que duas pessoas sem nenhum contato criem chaves secretas. Os fótons, se forem interferidos, no meio da transmissão resultará em uma interferência do sinal que pode ser sentido pelo receptor que assim pode parar a transmissão.A principal vantagem da criptografia quântica, como dito, é que ela é mais segura do que as demais, sendo impossível que alguém espione a comunicação sem ser detectado.

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Também podemos citar a questão da aplicabilidade deste serviço a um motor de buscas, logo que, com a redução dos cálculos se chegaria a um resultado maior e menor, logo em buscadores como o Google a computação quântica seria de importância fundamental para melhores buscas em intervalos menores de tempo.

Outro fator de importância compreende sua maior precisão e confiabilidade dos dados, assim poder-se-á em breve “aproximar-se de forma mais sólida” de formas de inteligência artificial e resolver cálculos envolvendo principalmente equações de altíssima complexidade. Neste aspecto poder-se-ia até mesmo pensar na distribuição desdes dados a vários outros supercomputadores de forma que, compilados serviriam de base para novos cálculos especiais, projeta-se assim uma forma muito mais organizada toda uma rede de satélites que vagueiam em torno da terra.

Portanto, quando vislumbramos toda capacidade e até mesmo os “superpoderes” da computação quântica podemos imaginar toda essa potência na resolução de problemas tanto na área de segurança quanto na organização e distribuição da informação aos outros meios de forma muito mais organizada e principalmente ultrarrápida.

Quanto as desvantagens essas ainda são inúmeras, principalmente no que tange aos custos da produção destes