Bit Quântico | Computação quântica >
Para falarmos de computação quântica, teremos que entender uma série de tópicos, e um dos principais é o Bit Quântico. Podemos chama-lo de qubit, q-bit ou qbit.
Para efeito de comparação, o q-bit está para a computação quântica assim como o bit está para computação clássica, são as menores unidades de informação que temos e são as bases para todo o mundo computacional.
Ao contrário do bit clássico que só pode ter 1 estado entre 0 e 1, o q-bit tem algumas particularidades que se destacam, uma delas é a superposição, onde temos 0 e 1 ao mesmo tempo (não somente 0 e 1 e sim uma infinidade de estados que podem ser observados na esfera de Bloch onde são interpretados como estados quânticos). Porém, ao ser observado, ele colapsa à um de seus estados bases, |0> ou |1>
Esse símbolos são notações de Dirac chamado de “ket”, e temos também o “bra” <|, estes por sua vez são vetores pertencentes aos Espaços de Hilbert.
Os estados possíveis de um q-bit podem ser escritos assim:
|Ψ> = a0|0> + a1|1>
|Ψ> é um vetor unitário num espaço complexo de duas dimensões ℂ².
a0 e a1 são números complexos que representam as amplitudes de probabilidades dos estados correspondentes e a soma de seus módulos ao ² resulta em 1. ||a0||² + ||a1||² = 1.
|0> e |1>, são vetores com 2 linhas e 1 coluna.
Saindo da matemática para física, você sabe o que é fisicamente um bit quântico?
Um q-bit pode ser um fóton, elétron, circuito supercontudor e até mesmo diamântes, o que se espera com eles são algumas “estranhezas” quânticas, que aos olhos clássicos não é possível entender suas particularidades. Uma que podemos citar é a dualidade onda partícula. No caso do fóton podemos medi-lo em estados polarizados e não polarizados, assim transformando-o em um componente para cálculos computacionais. Sim, cálculos computacionais!
Você já deve ter escutado por aí que o Google atingiu a “supremacia quântica”, eles de fato já possuem um computador que tem um processador quântico, além deles a IBM tbm possui um computador com um processador com 53 q-bits. A IBM disponibiliza diversos outros computadores quânticos que eles já produziram, para que você possa fazer seus testes, veja o IBM Quantum Experience.
Mas eaí, só 53 q-bits e já estão falando de supremacia quântica? Qual a relação que tem com a computação clássica em bits?
Lembre-se que q-bits tem poderes especiais como a superposição, onde podem estar em 2 estados ao mesmo tempo, logo, ao invés de ser 0 ou 1, igual o bit clássico, ele pode ser o ambos ao mesmo tempo. Veja a tabela de conversão de q-bit para bit. Com apenas 53 q-bits temos 8192 Terabytes de processamentos.
Não me estendendo muito, temos matemática, física e computação para discutir e aprender, que juntos ligam ao núcleo quântico de pensar. O hype é real em torno da computação quântica, vamos desbrava-la!
Agradeço a atenção, e se tiverem dúvidas ou sugestões não hesitem em deixar nos comentários.
