Nossos computadores, mesmo os mais rápidos, parecem incapazes de suportar as necessidades da enorme quantidade de dados produzidos em nossa sociedade tecnológica. É por isso que os cientistas estão trabalhando em computadores usando a física quântica, ou computadores quânticos, que prometem ser mais rápidos e poderosos do que os computadores convencionais.

O que é um computador quântico? Um computador comum funciona com bits com um único valor binário, zero ou um. Por contraste, um bit quântico, ou qubit, pode armazenar um zero, um, zero e um, ou um número infinito de valores entre eles. Isso aumenta enormemente a capacidade de cálculo.

Ainda estamos no início desta nova era da computação, e há muitas maneiras de usar essa nova tecnologia que ainda precisam ser descobertas. Por exemplo, a fatoração de números primos muito grandes, uma tarefa que está intimamente relacionada à criptografia e segurança de senhas, pode ser um dos muitos usos possíveis dos computadores quânticos.

De acordo com a professora Sabrina Maniscalco, que dirige o grupo Turku Quantum Technology na Finlândia, "O algoritmo quântico mais famoso é o algoritmo de Shor. Este algoritmo, se rodando em um computador quântico, fatoriza números inteiros em fatores primos mais rápido do que qualquer algoritmo clássico conhecido. Isso é notável, já que a lentidão da fatoração principal é a base dos métodos usados ​​atualmente para decifrar mensagens. "

Mas existem muitos outros usos possíveis desta nova tecnologia. De acordo com um estudo recente publicado no jornal revisado por pares Avanços da Ciência , "A disponibilidade de um computador quântico universal pode ter um impacto fundamental em um grande número de campos de pesquisa e na sociedade como um todo. Uma comunidade científica e industrial cada vez maior está trabalhando para a realização de tal dispositivo." Os gigantes da computação Google e Microsoft estão investindo muito dinheiro neste campo de pesquisa.

Ao usar a física quântica em computadores, os cientistas também podem simular reações químicas para facilitar o projeto de medicamentos e melhorar o aprendizado de máquina.

Os cientistas estão até imaginando a possibilidade de bits quânticos reais transmitidos entre módulos de computação quântica individuais com conexões criadas por campos elétricos. O objetivo seria obter uma grande escala, máquina modular com uma capacidade computacional impressionante.

A Professora Sabrina Maniscalco aderiu ao projeto QuProCS, no âmbito do programa da União Europeia Future Emerging Technologies (FET). O projeto desenvolve uma nova abordagem radical para sondar sistemas quânticos complexos para simulações quânticas.

"Um computador quântico seria usado principalmente para as mesmas tarefas que usamos atualmente. Seria muito mais rápido. Por esse motivo, poderíamos resolver problemas computacionais que não podemos com qualquer computador tradicional, "diz Maniscalco." Mas um computador quântico em tamanho real ainda está em desenvolvimento. Pode se tornar realidade mais cedo do que ousamos esperar. "

Finalmente, por meio da computação quântica, os cientistas sonham em investigar respostas para questões fundamentais, como o nascimento da vida ou a origem do universo.