A palavra “computador” evoca uma série de imagens. Pensamos em desktops ou notebooks, máquinas com teclado, mouse, programas rodando, acesso à internet para conferirmos as redes sociais ou jogar on-line. Um computador é algo com que interagimos diretamente.
A não ser que estejamos falando de um computador quântico.
Nesse caso, parece até estranho usar esse título. A máquina em questão não se parece em nada com os computadores que conhecemos. É enorme, de formato intrincado, precisa ficar num ambiente extremamente controlado e com temperaturas baixíssimas. Não fica em cima de uma mesa, e sim pendurado no teto.
E o mais importante: não vai servir pra você passar raiva no Twitter.
Partículas de comportamento estranho
Computadores quânticos têm essa aparência devido às partículas que os fazem funcionar, os qubits, ou bits quânticos. Enquanto os bits da computação tradicional operam numa lógica de zeros e uns, os quânticos podem ocupar outros valores dentro dessa escala.
Ou, é claro, ambos os valores. Ao mesmo tempo.
A propriedade que permite ao qubit assumir um estado representado por 0 e 1 simultaneamente é chamada de sobreposição. Na prática, é isso que torna os computadores quânticos superiores. A sobreposição permite que operações das mais complexas sejam representadas com muito mais eficiência.
Outra propriedade dos qubits é o emaranhamento. Ela permite que partículas diferentes estejam conectadas de tal modo que, ao medir o estado de uma, é possível saber também o estado da outra.
Esses comportamentos não são intuitivos para nós. Na nossa experiência da realidade, os objetos que tocamos e utilizamos não são duas coisas diferentes ao mesmo tempo. Um copo é um copo. Um celular é um celular.
No entanto, quando entramos no universo subatômico, há todo um novo conjunto de regras que precisam ser aceitas. E a computação quântica consegue se aproveitar delas.
Incríveis, mas sensíveis
Por conta das estranhas propriedades que qubits, problemas que tomariam dias ou meses para serem resolvidos por um computador tradicional — mesmo um supercomputador — podem ser resolvidos bem mais rapidamente numa máquina quântica.
É o que nos conta a cientista de dados sênior e embaixadora de Quantum da IBM Ana Paula Appel, em entrevista ao Tecnocast:
Imagine que você joga uma moeda para cima pra tirar o cara ou coroa. Na computação quântica, o que a gente consegue enxergar é: quando a moeda tá indo pra cima e ela está girando, ela está ao mesmo tempo no cara e no coroa. E esse estar ao mesmo tempo, que é o que a gente chama de sobreposição de estados, (…) tem o poder de representar muito melhor alguns problemas que é muito difícil a gente representar na computação clássica.
Alguns desses problemas incluem operações matemáticas de grande complexidade, rodar simulações com muitas variáveis, acelerar a criação de novos medicamentos e fazer cálculos para o mercado financeiro. No entanto, os computadores quânticos ainda vão precisa caminhar um pouco mais para fazer jus a todo esse potencial.
Isso porque os qubits são muito sensíveis. Não é à toa que precisam ficar em ambientes tão controlados: qualquer coisinha pode interferir no sistema, atrapalhando o funcionamento das partículas. Um celular vibrando ou mesmo um barulho um pouco mais alto já são suficientes para afetar os qubits.
Por isso as grandes empresas que investem na área, como Google e IBM, buscam por formas de tornar os sistemas quânticos mais estáveis e funcionais. Appel comenta inclusive sobre a perspectiva de computadores quânticos trabalhando em conjunto, de modo a escalar o funcionamento.
A corrida entre estas corporações vai continuar impulsionando a evolução da computação quântica. Mas uma coisa é certa: ela vai ter usos muito específicos e especializados. No futuro, é extremamente improvável que você possa comprar um notebook quântico na Amazon. Para nós, meros mortais, a computação clássica vai continuar sendo a regra.
