Computação quântica: conheça o futuro da tecnologia

Imagine um computador superpoderoso, capaz de resolver problemas que levariam milhares de anos para as máquinas comuns responderem. Essa é a promessa da computação quântica. Segundo uma pesquisa da consultoria Market Research Future, o mercado de computação quântica deve saltar de USD 1,02 bilhão em 2024 para USD 6,95 bilhões em 2032. Mas, por que essa tecnologia tem tanto potencial?

A computação quântica promete revolucionar o mundo que conhecemos, como a cibersegurança e a medicina, e oferecer soluções mais rápidas e precisas. No entanto, ela ainda está em fase inicial e enfrenta muitos desafios para ser amplamente utilizada.

Se você quer entender mais sobre o que é a computação quântica, suas principais características e desafios, continue a leitura deste artigo e descubra como a evolução dessa tecnologia pode revolucionar o mundo!

Computação quântica: o que é?

A computação quântica, de maneira geral, é a aplicação das teorias da física quântica e da mecânica quântica na ciência da computação. Esse conceito está preparando o mercado para a próxima geração de máquinas, conhecidas como computadores quânticos.

Para facilitar a compreensão, imagine que é preciso resolver um problema matemático tão complexo que uma pessoa levaria anos para terminar e que o resultado poderia não ser exato. Um supercomputador quântico, por outro lado, conseguirá fazer isso em minutos, isso porque seu sistema “quebra” o problema em várias partes e as resolve simultaneamente.

Além disso, outro ponto importante é que a computação quântica poderá trabalhar com uma precisão extrema, já que utiliza os princípios da mecânica quântica para analisar até os menores detalhes e chegar a respostas exatas.

Isso faz com que essa tecnologia seja ideal para resolver problemas e revolucionar áreas importantes para a humanidade, como as que citaremos a seguir.

• Criptografia: desenvolvimento de códigos criptográficos extremamente seguros, impossíveis de serem quebrados, o que aumentará a cibersegurança de maneira significativa.

• Avanços em cirurgias: com as criações de modelos 3D realistas de órgãos e tecidos, profissionais da medicina poderão planejar procedimentos prevendo resultados e abordagens. Além disso, em conjunto com a IA, a computação quântica poderá controlar robôs cirúrgicos, tornando-os autônomos e capazes de realizar cirurgias com delicadeza, segurança e assertividade.

• Melhoria de materiais: projetar novos materiais com propriedades inovadoras, ainda não exploradas, para diversas aplicações, como na construção civil e na indústria de alta tecnologia.

Embora ainda esteja em desenvolvimento, a computação quântica tem um potencial enorme para transformar o mundo como o conhecemos.

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4 características da computação quântica

Agora que você já sabe o significado de computação quântica e o que ela estuda, é normal surgir a seguinte dúvida: “o que os computadores quânticos têm de diferente das máquinas atuais? Existe uma série de características que diferenciam o sistema da computação quântica, e os principais aspectos listamos abaixo.

1. Qubits

Diferente dos computadores tradicionais, que utilizam bits (menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida) para processar dados, os computadores quânticos usam qubits (que podemos traduzir como a matéria que forma um bit, ou seja, uma informação metafísica ainda menor).

2. Superposição

Em um computador comum, cada bit é como um interruptor que está ligado (1) ou desligado (0). Já na computação quântica, graças à superposição, um qubit pode estar em uma combinação de 0 e 1 ao mesmo tempo. Isso dá ao computador quântico uma enorme vantagem para resolver problemas complexos de forma mais rápida.

3. Entrelaçamento

Essa é uma das propriedades poderosas da computação quântica. Quando dois qubits estão entrelaçados, eles ficam conectados de tal forma que o estado de um qubit afeta imediatamente o estado do outro, mesmo que estejam a grandes distâncias. Essa ação permite a transmissão de informações com agilidade e eficiência.

4. Interferência

A computação quântica também aproveita a interferência para aumentar a precisão dos cálculos. A interferência quântica ajuda a amplificar os resultados corretos e cancelar os erros, o que faz com que o computador quântico consiga chegar à resposta não só de maneira rápida, mas também com a certeza da informação correta.

Como foi possível perceber, graças à capacidade de processar várias possibilidades simultaneamente, um computador quântico pode resolver problemas em minutos ou horas, que levariam anos ou até séculos para serem resolvidos por computadores comuns.

Inteligência Artificial + computação quântica: o que é Machine Learning Quântico?

A Inteligência Artificial (IA) já está transformando o mundo ao nosso redor, mas imagine o que poderemos alcançar quando combinarmos seu poder com a computação quântica. Essa fusão, conhecida como Machine Learning Quântico (MLQ), promete revolucionar a IA de maneiras que ainda estamos começando a compreender.

O Machine Learning Quântico utiliza o poder dos qubits e da superposição para analisar grandes volumes de dados de forma extremamente rápida. Isso significa que algoritmos de IA poderão aprender com muito mais eficiência e velocidade.

Podemos entender que isso tornará a Inteligência Artificial em uma super IA, que será capaz de aprender a prever doenças com maior precisão, analisar dados médicos mais rapidamente e até acelerar a criação de vacinas que demorariam décadas para serem descobertas por cientistas.

Embora o MLQ ainda esteja em desenvolvimento, o potencial é imenso. À medida que a tecnologia avança, a combinação da IA com a computação quântica poderá trazer avanços em setores como medicina, transporte, energia e muito mais, possibilitando soluções que hoje parecem ficção científica.

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Desafios e limitações da computação quântica

Apesar da computação quântica apresentar um enorme potencial, ela também enfrenta diversos desafios e limitações que precisam ser superados antes que a tecnologia atinja novos níveis. Um dos maiores obstáculos está na estabilidade dos qubits. Esses elementos são sensíveis a interferências externas, como mudanças de temperatura ou radiação. Isso resulta na chamada “decoerência”, que faz com que os qubits percam seu estado quântico, comprometendo os cálculos e levando a erros.

Outro grande desafio é a escalabilidade. Para os computadores quânticos poderem resolver problemas em larga escala será necessário desenvolver sistemas com milhares ou até milhões de qubits estáveis. No entanto, as máquinas quânticas atuais possuem apenas algumas dezenas ou centenas de qubits, limitando seu desempenho.

Além disso, a construção e manutenção dessas máquinas exigem uma infraestrutura extremamente especializada, como câmaras de resfriamento que mantêm os qubits a temperaturas próximas do zero absoluto. Ou seja, essa infraestrutura é cara e dificulta a expansão da tecnologia em maior escala.

Por fim, há o desafio da adaptação e dos profissionais especialistas. A computação quântica exige uma nova maneira de pensar e programar, muito diferente do método clássico. Essa transição requer que pessoas desenvolvedoras e profissionais de TI aprendam a lidar com novos métodos e estudos, o que levará tempo.

Assim, a implementação ampla da computação quântica no mundo deve ser gradual, pois ainda estamos aprendendo a lidar com essa tecnologia. Com isso, seu impacto total provavelmente só será sentido ao longo dos próximos anos ou até décadas.

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Como a computação quântica deve impactar as empresas?

A computação quântica ainda não chegou ao ponto no qual as empresas precisam fazer grandes investimentos. Isso porque, como vimos, essa tecnologia ainda está em sua fase inicial. Entretanto, ela já está sendo estudada em todo o mundo e é importante que as organizações se preparem para lidar com esse avanço no futuro.

Com o progresso tecnológico, surgirão novos tipos de ameaças à cibersegurança. Portanto, se o seu negócio envolve tecnologia, dados ou qualquer área que exige segurança digital de alto nível, o ideal é se preparar. Ter uma equipe de TI especializada e atenta às tendências da computação quântica pode ser crucial.

Para quem deseja se antecipar, a computação quântica já está acessível para pessoas desenvolvedoras estudarem, com diversos conteúdos disponíveis. Algumas empresas, como a Amazon Web Services, oferecem simuladores da tecnologia em nuvem.

Isso permite que profissionais experimentem algoritmos quânticos sem a necessidade de grandes investimentos, facilitando a familiarização com essa nova era da computação. Se você quiser manter a sua equipe de tecnologia sempre atualizada com os novos assuntos do mercado, conte com a parceria estratégica da Alura Para Empresas — o maior ecossistema educacional de tecnologia do Brasil.

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