A hora e a vez dos computadores quânticos

Os laboratórios não cessam de surpreender o mundo com revelações dos bizarros comportamentos descobertos no mundo infinitesimal, no qual as leis que regem o nosso cotidiano são totalmente subvertidas. Duas equipes de pesquisa independentes publicaram com poucos dias de diferença estudos indicando que conseguiram observar o entrelaçamento quântico de qutrits, nanopartículas que apresentam um comportamento ternário. O primeiro relato foi de pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e o segundo da Academia Austríaca de Ciências. No futuro, essa descoberta tem o potencial de abrir novas possibilidades para tornar realidade computadores quânticos.

Os qutrits entrelaçados podem transportar informações em um sistema quântico, da mesma maneira que fazem os qubits, que já vêm sendo pesquisados desde os anos 1980, mas com propriedades ainda mais fantásticas. Qubits são partículas que, ao mesmo tempo, apresentam dois estados. Para dar um exemplo, eles estão na forma de partícula e onda ao mesmo tempo. Já os recém-descobertos qutrits  são simultaneamente partícula, onda e híbrido de partícula e onda. Na linguagem dos bits de informática, eles não são definidos como 0 e 1; mas, sim 0, 1 e híbrido de 0 e 1, ou seja, três grandezas diferentes ao mesmo tempo.

O que tanto os cientistas chineses quanto os austríacos lograram fazer foi verificar que o fenômeno do entrelaçamento quântico pode ser observado nos quirits, como anteriormente já havia sido nos qubits. O entrelaçamento acontece quando duas partículas continuam conectadas apesar de estarem separadas, não importando a distância entre elas. Dessa forma, o que acontece em uma partícula é refletido na outra. Por exemplo, o spin, o giro, no sentido horário em uma partícula será determinante para o spin no sentido anti-horário em outra. Essa é uma das propriedades mais estranhas da matéria relatadas pela física quântica, a respeito da qual ninguém se arrisca a dizer quais são suas causas, e que foi chamada pelo próprio Albert Einstein de “ação fantasmagórica” em predições teóricas.

Os computadores quânticos utilizam as propriedades de partículas subatômicas para contabilizar o 0 ou 1 de sua linguagem binária, como é feito pela corrente elétrica, presente ou ausente, nos circuítos de semicondutores usados atualmente nos computadores de todo o mundo. Com os qutrits, essa matemática passaria a ser ternária, aumentando exponencialmente a capacidade de cálculo. “A computação quântica é uma das fronteiras mais interessantes entre pesquisa teórica e sua aplicação em novas tecnologias, e que pode abrir um horizonte totalmente novo”, diz o especialista em tecnologias disrputitvas Arie Halpern. Para ele, além da velocidade de processamento e de transmissão de informações, os computadores quânticos ainda poderão trazer ganhos expressivos em segurança de dados, com a constituição de senhas praticamente invioláveis.

Mercado de computadores quânticos

Os computadores quânticos, embora ainda não sejam uma realidade presente nos mercados globais de informática dão seus primeiros passos em aplicações práticas. Isso está gerando uma corrida para a consolidação do primeiro modelo viável técnica e comercialmente. Um relatório recente de uma consultoria internacional fez um levantamento das empresas que estão melhor posicionadas nessa corrida: D-Wave, Qxbranch, LLC, IBM e Cambridge Quantum Computing. O relatório aponta que até 2024 poderá haver um mercado para a computação quântica, que terá então saído dos laboratórios para chegar às empresas e governos.