DOE Explica... Computação Quântica

Computadores quânticos são computadores que consistem em bits quânticos, ou “qubits”, que desempenham um papel semelhante aos bits nos computadores digitais de hoje. As leis da mecânica quântica permitem que os qubits codifiquem exponencialmente mais informações do que os bits. Ao manipular informações armazenadas nesses qubits, os cientistas podem produzir rapidamente soluções de alta qualidade para problemas difíceis. Isso significa que a computação quântica pode revolucionar nossa capacidade de resolver problemas difíceis de abordar mesmo com os maiores supercomputadores. Cientistas demonstraram essas acelerações quânticas em diversas aplicações, incluindo buscas em bancos de dados. A corrida agora é para encontrar outras.

Pesquisadores esperam que os computadores quânticos sejam particularmente bons em calcular propriedades de sistemas físicos que são inerentemente mecânico-quânticos. Essas aplicações incluem moléculas usadas como catalisadores químicos, que, apesar de seu grande tamanho, estão sujeitas à mecânica quântica. Elas também incluem os quarks e glúons que se agrupam dentro dos núcleos dos átomos. Os computadores quânticos também podem ser especialmente bons em resolver problemas de otimização, que envolvem a escolha da melhor alternativa a partir de uma enorme gama de opções. Os computadores quânticos disponíveis hoje são protótipos pequenos e ruidosos, mas o campo está progredindo rapidamente. Os computadores quânticos podem em breve se tornar uma parte crítica do cenário da computação à medida que avançamos para além dos computadores de Exaescala de ponta.