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Em palavras simples, a computa??o qu?ntica é o uso da mec?nica qu?ntica (também conhecida como física qu?ntica), ou a descri??o das coisas nos níveis at?mico e subat?mico, para aumentar drasticamente a potência e a velocidade do processamento do computador.?

Por que a computa??o Quantum é importante?

O que levaria literalmente milh?es de anos para ser realizado em um computador qu?ntico leva apenas alguns segundos. Assim, o principal benefício da computa??o qu?ntica é a acelera??o dos processos de computa??o. Em outras palavras, ela torna a computa??o regular muito mais avan?ada. Os aplicativos de computa??o mais rápida s?o amplos e variam de muito melhor a , até qualquer outra coisa que exija muita capacidade de computa??o para produzir rapidamente um determinado resultado ou resposta.??

A computa??o Quantum também tem uma import?ncia incrível para o potencial do aprendizado de máquina e da inteligência artificial. Como os computadores qu?nticos podem passar por cenários intermináveis em um ritmo incrivelmente rápido, eles têm o potencial de aprender a se tornar essencialmente as melhores vers?es possíveis de si mesmos para qualquer miss?o ou tarefa central que lhes foi atribuída.?

Como funcionam os computadores Quantum?

Quando os computadores clássicos usam transistores, que s?o 1 ou 0, para processar informa??es, os computadores qu?nticos usam qubits, que podem ser 1 ou 0 ao mesmo tempo. A vincula??o de mais transistores só aumenta a potência linearmente, mas a vincula??o de qubits aumenta exponencialmente a capacidade de computa??o qu?ntica. Essa é a capacidade de um qubit, que é a unidade básica de informa??es qu?nticas e essencial para o funcionamento dos computadores qu?nticos.?

Dito isso, a melhor maneira de pensar sobre o valor da computa??o qu?ntica e como ela funciona, em inglês simples, é pensar em uma moeda. Cada moeda tem dois lados, ou valores: cara ou coroa. No entanto, quando uma moeda é jogada, ela passa algum tempo no ar girando entre ambos os valores (cara e coroa). Um computador comum só pode ler cabe?as ou caudas e, portanto, n?o pode fazer nada com as informa??es que a moeda está fornecendo quando está girando no ar. Um computador qu?ntico, no entanto, pode realmente ler esse estado giratório como um valor em si no qual a moeda é cara e coroa ao mesmo tempo.?

Isso tem implica??es poderosas. Pense em um PIN de quatro dígitos que usa apenas unidades e zeros, por exemplo. Para determinar esse PIN, um computador comum, já que só consegue ler um e zero, precisa passar por todas as possibilidades de cada um dos quatro slots de números (ou seja, 1 ou 0) para come?ar a eliminar as possibilidades e finalmente chegar ao correto. Mas um computador qu?ntico, uma vez que ele pode se sobrepor a uns e zeros no mesmo espa?o, pode realmente passar por todas as possibilidades de uma só vez.?

Limita??es e desafios da computa??o Quantum

Nos quase 40 anos desde que o físico Richard Feynman prop?s pela primeira vez a ideia de computa??o qu?ntica, os cientistas da computa??o fizeram um enorme progresso ao descobrir para quais problemas a computa??o qu?ntica seria boa. No entanto, ainda há um longo caminho a percorrer até que a computa??o qu?ntica seja compreendida e desenvolvida o suficiente para realmente ser aplicada aos casos de uso mencionados acima de ciberseguran?a e aprendizado de máquina.??

Além disso, mesmo para coisas mais simples, como jogar xadrez, agendar voos de companhias aéreas e provar teoremas, os computadores qu?nticos, pelo menos em seu estado atual, sofreriam muitas das mesmas limita??es algorítmicas que os computadores clássicos.?

Essas limita??es se somam às dificuldades práticas de realmente criar computadores qu?nticos, como a descoerência (intera??o indesejada entre um computador qu?ntico e seu ambiente, o que introduz erros).?

Dito isso, a computa??o qu?ntica é, sem dúvida, um campo do futuro na ciência da computa??o, uma capacidade que muitos dos principais cientistas da computa??o do mundo est?o desenvolvendo diligentemente para que nosso mundo possa se beneficiar de um enorme salto no poder de processamento de computadores. N?o é mais uma quest?o de “por que” ou “o quê”, mas de “quando”.