Mecânica Quântica e Computação Moderna

Mecânica Quântica e sua influência na Computação Moderna

Introdução à Mecânica Quântica

A Mecânica Quântica, um campo fascinante, pode não ter implicações comerciais diretas, mas cativa muitos. Esta disciplina investiga as interações entre várias partículas subatômicas, como prótons, nêutrons, elétrons e uma infinidade de partículas que constituem prótons e elétrons, como o bóson de Higgs. Saiba mais sobre Mecânica Quântica

Sem o conhecimento da Mecânica Quântica, nossos atuais equipamentos de tecnologia da informação, principalmente o transistor, não existiriam. Esse conhecimento abriu caminho para o desenvolvimento de computadores quânticos, um campo ainda em seus estágios iniciais.

Transição da Física Newtoniana para a Mecânica Quântica

Nossa compreensão inicial da física foi fornecida por Sir Isaac Newton. Até ao início do século XX, acreditávamos que a matéria, independentemente da sua escala, se comportaria de acordo com as leis do movimento e da gravidade de Newton. No entanto, mais tarde descobrimos uma desconexão entre a física newtoniana e a mecânica quântica.

A física newtoniana pode prever com absoluta certeza como a matéria responde às forças. Mas no nível subatômico tudo isso desmorona. Por exemplo, não é possível identificar a localização de um eletrão num átomo – este é o princípio da incerteza de Heisenberg. O ato de medir sua posição influencia o resultado. No nível subatômico, tudo se resume a probabilidades, não a absolutos.

O Princípio da Incerteza e seu Impacto

Este princípio de incerteza é inerente à ideia de possivelmente usar a “Velocidade” de uma equipe de desenvolvimento para implementar um incentivo. O ato de implementar um esquema de medição vinculado à Velocidade, onde a equipe dimensiona os tickets, impactaria inadvertidamente no dimensionamento dos tickets e consequentemente na velocidade da equipe.

Os físicos têm se esforçado nos últimos 50 anos para desenvolver uma teoria unificadora. Essa teoria explicaria a física newtoniana, a gravidade e a mecânica quântica. Até o momento, existem diversas teorias que unificam matematicamente essas teorias, mas nada experimentalmente. As leis de Newton são facilmente testadas através de experimentos, assim como as teorias da relatividade de Einstein e os modelos probabilísticos que descrevem a mecânica quântica. O fato de os computadores funcionarem é prova suficiente. Richard Feynman, um físico ganhador do Prêmio Nobel, disse certa vez que qualquer pessoa que afirme compreender completamente a Física Quântica está mentindo ou delirando.

Computação Quântica: O Futuro da Computação

O último ponto a discutir neste contexto é a computação quântica e como ela difere da computação baseada em transistores. Os computadores hoje funcionam usando transistores, que são apenas bilhões de interruptores liga-desliga. Eles operam como portas lógicas binárias, sendo 0 ou 1 as opções binárias.

Os computadores quânticos, por outro lado, usam Qubits em vez de bits binários. Esses Qubits aproveitam o princípio da incerteza. O estado quântico de um elétron, representado por seu “spin”, pode ser qualquer coisa entre 0 e 1. O poder da computação quântica reside nos estados essencialmente infinitos em que um Qubit pode estar entre 0 e 1.

O chip de computador atual com o maior número de transistores possui 2.6 trilhões de transistores. Em contraste, o computador quântico mais poderoso possui apenas 66 Qubits. Algumas afirmações ousadas sugerem que a mais recente unidade de computação quântica chinesa é 100 trilhões de vezes mais rápida que o supercomputador mais rápido do mundo, apesar do pequeno número de Qubits. Infelizmente, ainda não podemos generalizar esse poder de processamento da mesma forma que os computadores baseados em transistores padrão podem. Ainda temos um longo caminho a percorrer antes que você precise começar a aprender como codificar para computadores quânticos.