O que é a Computação Quântica?
A computação quântica é uma ciência que estuda o desenvolvimento de algoritmos e softwares com base em informações que são processadas por sistemas quânticos, como átomos, fótons ou partículas subatômicas. Diferentemente dos computadores clássicos, os computadores quânticos operam de acordo com as leis probabilísticas da física quântica. A computação quântica é um campo multidisciplinar que compreende aspectos da ciência da computação, da física e da matemática e que utiliza a mecânica quântica para resolver problemas complexos mais rapidamente do que em computadores tradicionais.
Vantagens e desvantagens da computação quântica em comparação com a computação clássica:
Vantagens da Computação Quântica:
- Os qubits na computação quântica realizam uma superposição de todos os estados possíveis.
- Os computadores quânticos podem resolver problemas complexos mais rapidamente do que os computadores clássicos.
- A computação quântica é mais apropriada para análise de dados.
- Os qubits conseguem suportar muitos estados ao mesmo tempo, se tornando mais capaz em seu processamento.
Desvantagens da Computação Quântica:
- A computação quântica é um processo complexo que requer hardware especial. Isso inclui equipamentos criogênicos para manter os qubits em baixas temperaturas e eletrônicos de controle especializados para manipular qubits.
- A computação quântica apresenta o desafio de garantir que as unidades de informação quântica estejam sempre em estado coerente e controlado.
- Os qubits são muito sensíveis e podem perder suas propriedades quânticas com facilidade.
- A computação quântica pode ser frágil e suscetível a perturbações externas. Isso pode levar a erros nos cálculos.
Computação Quântica vs Computação Clássica: Comparação
Você deve levar em consideração a seguinte comparação entre Computação Quântica e Computação Clássica. Vamos dar uma olhada:
| Computação Convencional: | Computação Quântica: |
|---|---|
| O sistema de computação convencional é baseado no fenômeno clássico de que os circuitos elétricos estão ligados ou desligados em um determinado momento. | A computação quântica depende de fenômenos da mecânica quântica, como superposição, emaranhamento e a possibilidade de estar em vários estados ao mesmo tempo. |
| O “bit” é a base para armazenamento e manipulação de informações. É baseado em tensão ou carga. Baixo é 0 e Alto é 1. | Bits Quânticos, ou “qubits”, são usados para armazenar e manipular informações. Eles funcionam usando o spin de um elétron ou a polarização de um único fóton. |
| A física clássica governa o comportamento do circuito. | A física quântica e a mecânica quântica governam o comportamento do circuito. |
| Os códigos binários são usados na computação convencional. Bits 0 ou 1, que representam informações. | Qubits são usados na computação quântica. A informação é representada por 0, 1 e os estados de superposição são 0 e 1. |
| Os blocos de construção básicos para computadores convencionais são os transistores CMOS. | Os computadores quânticos são construídos usando SQUID (Superconducting Quantum Interference Devices) ou transistores quânticos. |
| O processamento de dados em computadores convencionais é realizado pela Unidade Central de Processamento ou CPU. Esta unidade consiste em uma Unidade Aritmética e Lógica, registros de processador e um módulo de controle. | Os computadores quânticos processam dados em Unidades de Processamento Quântico ou QPUs, que são compostas de qubits interconectados. |
Referências:
- O que é computação quântica? | IBM.
- O que é computação quântica? Explicação sobre computação quântica AWS.
- Noções básicas sobre a computação quântica - Azure Quantum.
- Computação Quântica vs Computação Clássica: Diferença e Comparação.
- Quantum Computing vs Classical Computing: Whats the Difference And What Are the Potential Applications?
- Quantum Computing Disadvantages Explained
- The Top 5 Benefits of Modular Quantum Computing for Business