Dentro brevemente
- O especialista em computação quântica Scott Aaronson descreveu o campo durante uma palestra recente, explicando sua base na mecânica quântica, introduzindo o conceito de amplitudes que diferem da probabilidade clássica.
- O poder da computação quântica deriva dos qubits, que podem claramente aumentar o espaço computacional, mas aplicações práticas como a simulação quântica continuam a ser as aplicações mais promissoras.
- Aaronson alerta contra o uso excessivo da computação quântica, sublinhando a importância de equilibrar a compreensão científica com expectativas realistas das capacidades futuras da tecnologia.
Parece que – pelo menos olhando para ela como uma espécie de insider – a computação quântica capturou a imaginação do público, sendo considerada uma tecnologia revolucionária que poderia mudar radicalmente tudo na vida. Mas a verdade é mais geral e profunda, diz Scott Aaronson, cientista da computação e especialista em computação quântica.
Num discurso recente no Instituto de Arte e Ideias, Aaronson decidiu desmistificar a computação quântica, começando com a sua fundação na mecânica quântica. Ele argumenta que a mecânica quântica, longe de ser um mistério obscuro, é na verdade “muito mais simples do que você imagina, uma vez que você se debruça sobre ela”.
Basicamente, a mecânica quântica trata de uma mudança fundamental nas leis da probabilidade. Enquanto a probabilidade clássica trata de números reais entre 0 e 1, a mecânica quântica introduz o conceito de amplitudes. Como explicou Aaronson, “para cada estado em que um sistema pode estar, devemos atribuir um número chamado amplitude. E as amplitudes podem ser positivas ou negativas, podem ser números complexos. “
Esta mudança aparentemente pequena leva a resultados profundos, melhor ilustrados pela famosa experiência da dupla fenda. Aaronson observou que “ao reduzir o número de caminhos que um elétron pode seguir para chegar a um determinado local, posso aumentar a probabilidade de ele chegar lá”. Este efeito contraditório destaca a natureza única dos sistemas quânticos.
O alicerce dos computadores quânticos é o qubit, que Aaronson descreve como “o sistema quântico mais simples”. Ao contrário dos bits clássicos, os qubits podem existir em superposições de estados, representados por essas amplitudes complexas. O poder de um computador quântico vem do crescimento exponencial do número de amplitudes necessárias para descrever muitos qubits.
“Se eu tiver 20 qubits, isso representa mais de um milhão de amplitudes”, explicou Aaronson. “Se eu tiver milhares de qubits, agora o número de amplitudes é maior que o número de átomos no universo físico.”
Esse grande espaço de acoplamento é o que dá aos computadores quânticos seu poder potencial. No entanto, Aaronson adverte contra o uso excessivo de habilidades técnicas. Quando se trata de aplicações práticas, ele observou que “40 anos depois, acho que essa ainda é a melhor resposta que temos” – referindo-se às simulações quânticas, o primeiro uso proposto para computadores quânticos.
Embora outras aplicações possam ser descobertas, Aaronson sugere que muitas narrativas populares sobre as capacidades da computação quântica são enganosas. Ele enfatizou a importância de compreender o verdadeiro potencial e as limitações da tecnologia.
Finalmente, Aaronson destacou que a verdade é muito mais interessante do que as fantásticas histórias quânticas divulgadas na mídia. Quando a natureza fundamental da mecânica quântica e outras propriedades incomuns dos qubits são compreendidas, então as maravilhas desta tecnologia crescente e o quão poderosa ela pode ser podem realmente ser imaginadas. É necessário que, em desenvolvimentos futuros, a computação quântica garanta o equilíbrio certo onde a compreensão científica não seja superada pelo exagero. Os insights de Aaronson ajudam a estabelecer um cenário rico para a compreensão das verdadeiras promessas e dos problemas deste campo incrível.
