O que é um computador quântico?

Um computador quântico é qualquer dispositivo que explore fenômenos mecânicos quânticos para executar algoritmos. Como os computadores quânticos têm propriedades computacionais fundamentalmente diferentes dos computadores convencionais, os dados mantidos em computadores quânticos são chamados de qubits em vez de bits. Nos computadores convencionais, os dados são representados por ranhuras microscópicas em um disco rígido. Em um computador quântico, os dados são representados pelas propriedades quânticas de uma determinada molécula ou conjunto de moléculas. Cada ciclo de bombardeio representa uma operação algorítmica nos dados contidos na molécula. Quando o algoritmo termina, o estado quântico da molécula é medido, um processo que por si só influencia o resultado final. Isto é devido ao fundamentalmenteNatureza incerta da mecânica quântica. Como os fenômenos mecânicos quânticos são inerentemente probabilísticos e não determinísticos, uma resposta bem definida na primeira tentativa não é possível. A computação quântica permite a rápida fatoração de grandes números (uma ameaça explícita às técnicas criptográficas convencionais), a simulação mais precisa dos fenômenos quânticos e a pesquisa de banco de dados muito eficiente.

Para qualquer espaço de pesquisa de tamanho n , onde cada nó representa uma solução possível para um problema, existe apenas uma solução possível e cada nó deve ser verificado individualmente para propriedades que correspondem a uma solução correta,A computação quântica oferece uma aceleração fantástica. Nos computadores convencionais, o tempo médio de pesquisa é o tempo necessário para verificar cada nó vezes o número de nós ( n ) divididos por dois (é provável que a solução seja encontrada na metade da pesquisa). Nos computadores quânticos, o tempo médio de pesquisa é o tempo necessário para verificar cada nó vezes a raiz quadrada de n . Isso confere uma enorme vantagem que só se torna mais impressionante quando estamos considerando problemas maiores.

Ainda não é possível conceber todas as aplicações de computadores quânticos maduros. O maior número de qubits já contido em um sistema de computação quântica é 7. Como a pesquisa de computação quântica continua rapidamente em muitos milhões de dólares em financiamento, será apenas uma questão de tempo até que ocorra um avanço crítico e as aplicações impressionantes sejam inventadas.