Mais de 400 milhões de transistores são inseridos em chips dual-core fabricados usando o processo de 45nm da Intel. Isto em breve dobrará, de acordo com a Lei de Moore. E isto ainda será como computar com pedrinhas em comparação com a computação quântica.A computação quântica é um assunto bem complicado - hummm, vejamos, mecânica quântica mais computadores. Vou tentar manter isto no nível básico, mas recentes descobertas como esta (http://tinyurl.com/m5sp4n) provam que você definitivamente deve começar a prestar atenção nela. Algum dia, no futuro, a computação quântica estará quebrando códigos, operando buscas pela internet e talvez, apenas talvez, fazendo funcionar os nossos painéis holográficos estilo Star Trek.
Antes de entrarmos na parte quântica, vamos começar somente com a parte "computação". Tudo se resume a bits. Eles são a estrutura básica da informação de computação. Eles têm dois estados - 0 ou 1, desligado ou ligado, falso ou verdadeiro, e por aí vai. Mas dois estados definidos é uma chave. Quando você junta um monte de bits, geralmente 8 deles, você consegue um byte. Como em kilobytes, megabytes, gigabytes e por aí vai.
As suas fotos digitais, músicas, documentos, tudo isso não passa de longas cadeias de 1s e 0s, segmentados em filamentos de 8 dígitos. Em função da sua estrutura binária, um computador clássico opera de acordo com uma certa lógica que a torna excelente para certos tipos de computação - as coisas genéricas e básicas que você faz todos os dias - mas não tão boa para outras, como encontrar gigantescos fatores primos (aquelas coisas das nossas antigas aulas de matemática), que são uma importante parte da quebra de códigos.
A computação quântica opera de acordo com um tipo diferente de lógica - ela de fato usa a regra da mecânica quântica para computar. Bits quânticos, chamados de qubits, são diferentes dos bits comuns porque eles não têm apenas dois estados. Eles têm múltiplos estados, ou melhor, superposições - eles podem ser 0 ou 1 ou 0-1 ou 0+1 ou 0 e 1, tudo ao mesmo tempo. É muito, muito mais profundo que o velho bit comum.
A capacidade de um qubit de existir em múltiplos estados - o combo de todos eles em superposição - abre uma porta incrivelmente grande de possibilidades para o poder computacional porque ele é capaz de fatorar números a velocidades insanamente maiores que os computadores comuns.
O emaranhamento - um estado quântico que dita as correlações estreitas entre os sistemas - é a chave para isto. É um troço bem difícil de se descrever, então eu pedi ajuda para o Boris Blinov, um professor do Grupo de Computação Quântica por Íons Capturados (http://depts.washington.edu/qcomp/) da Universidade de Washington. Ele usou o Gato de Schrödinger (http://tinyurl.com/5zzdou) para explicar: basicamente, se você tiver um gato dentro de uma caixa fechada e lançar gás venenoso lá dentro, o gato ou estará morto, 0, ou vivo, 1.
Até eu abrir a caixa para descobrir, ele existe em ambos os estados - uma superposição. Esta superposição é destruída quando eu a mensuro. Mas suponha que eu tenha dois gatos em duas caixas correlacionadas e eu aplico o mesmo processo. Se eu abrir uma caixa e o gato estiver vivo, isto significa que o outro gato também estará, mesmo que eu nunca tenha aberto aquela caixa. É um fenômeno quântico com uma correlação mais forte do que você consegue compreender em uma simples aula de física, e por causa disto você pode fazer algo como algoritmo quântico - mude uma parte do sistema e o resto responderá em consequência sem alterar o resto da operação. Isto é parte do motivo para ela ser mais veloz em certos tipos de cálculos.
A outra parte, explica Blinov, é que você consegue obter verdadeiro paralelismo na computação - ou seja, de fato processar um monte de informações em paralelo, "não como o Windows" ou mesmo outros tipos de computadores clássicos que prometem paralelismo.
Então, pra que a computação quântica serve?Por exemplo, uma senha que levaria anos para se quebrar pela força bruta usando os computadores de hoje poderia levar poucos segundos com um computador quântico, então há um bocado de coisas malucas para as quais os governos (em especial o dos EUA) poderiam colocá-la em uso no campo da criptografia.
E também seria útil para os engenheiros de busca do Google, Microsoft e outras empresas, já que você pode buscar e indexar bancos de dados muito, muito mais rapidamente. E não devemos nos esquecer das aplicações científicas - não é nenhuma surpresa que os computadores clássicos sejam bem ruins para modelar mecânica quântica. Jonathan Home, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, sugere que, do jeito que anda a computação em nuvem, se você precisa executar um cálculo insano, é capaz de preferir alugar um mainframe quântico no quintal do Google.
Antes de entrarmos na parte quântica, vamos começar somente com a parte "computação". Tudo se resume a bits. Eles são a estrutura básica da informação de computação. Eles têm dois estados - 0 ou 1, desligado ou ligado, falso ou verdadeiro, e por aí vai. Mas dois estados definidos é uma chave. Quando você junta um monte de bits, geralmente 8 deles, você consegue um byte. Como em kilobytes, megabytes, gigabytes e por aí vai.
As suas fotos digitais, músicas, documentos, tudo isso não passa de longas cadeias de 1s e 0s, segmentados em filamentos de 8 dígitos. Em função da sua estrutura binária, um computador clássico opera de acordo com uma certa lógica que a torna excelente para certos tipos de computação - as coisas genéricas e básicas que você faz todos os dias - mas não tão boa para outras, como encontrar gigantescos fatores primos (aquelas coisas das nossas antigas aulas de matemática), que são uma importante parte da quebra de códigos.
A computação quântica opera de acordo com um tipo diferente de lógica - ela de fato usa a regra da mecânica quântica para computar. Bits quânticos, chamados de qubits, são diferentes dos bits comuns porque eles não têm apenas dois estados. Eles têm múltiplos estados, ou melhor, superposições - eles podem ser 0 ou 1 ou 0-1 ou 0+1 ou 0 e 1, tudo ao mesmo tempo. É muito, muito mais profundo que o velho bit comum.
A capacidade de um qubit de existir em múltiplos estados - o combo de todos eles em superposição - abre uma porta incrivelmente grande de possibilidades para o poder computacional porque ele é capaz de fatorar números a velocidades insanamente maiores que os computadores comuns.
O emaranhamento - um estado quântico que dita as correlações estreitas entre os sistemas - é a chave para isto. É um troço bem difícil de se descrever, então eu pedi ajuda para o Boris Blinov, um professor do Grupo de Computação Quântica por Íons Capturados (http://depts.washington.edu/qcomp/) da Universidade de Washington. Ele usou o Gato de Schrödinger (http://tinyurl.com/5zzdou) para explicar: basicamente, se você tiver um gato dentro de uma caixa fechada e lançar gás venenoso lá dentro, o gato ou estará morto, 0, ou vivo, 1.
Até eu abrir a caixa para descobrir, ele existe em ambos os estados - uma superposição. Esta superposição é destruída quando eu a mensuro. Mas suponha que eu tenha dois gatos em duas caixas correlacionadas e eu aplico o mesmo processo. Se eu abrir uma caixa e o gato estiver vivo, isto significa que o outro gato também estará, mesmo que eu nunca tenha aberto aquela caixa. É um fenômeno quântico com uma correlação mais forte do que você consegue compreender em uma simples aula de física, e por causa disto você pode fazer algo como algoritmo quântico - mude uma parte do sistema e o resto responderá em consequência sem alterar o resto da operação. Isto é parte do motivo para ela ser mais veloz em certos tipos de cálculos.
A outra parte, explica Blinov, é que você consegue obter verdadeiro paralelismo na computação - ou seja, de fato processar um monte de informações em paralelo, "não como o Windows" ou mesmo outros tipos de computadores clássicos que prometem paralelismo.
Então, pra que a computação quântica serve?Por exemplo, uma senha que levaria anos para se quebrar pela força bruta usando os computadores de hoje poderia levar poucos segundos com um computador quântico, então há um bocado de coisas malucas para as quais os governos (em especial o dos EUA) poderiam colocá-la em uso no campo da criptografia.
E também seria útil para os engenheiros de busca do Google, Microsoft e outras empresas, já que você pode buscar e indexar bancos de dados muito, muito mais rapidamente. E não devemos nos esquecer das aplicações científicas - não é nenhuma surpresa que os computadores clássicos sejam bem ruins para modelar mecânica quântica. Jonathan Home, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, sugere que, do jeito que anda a computação em nuvem, se você precisa executar um cálculo insano, é capaz de preferir alugar um mainframe quântico no quintal do Google.
Fonte: www.terra.com.br
Nenhum comentário:
Postar um comentário