A perda de informações pode parecer contra-intuitiva na computação clássica, onde a preservação e o processamento de dados constituem as operações principais de um computador. No entanto, no domínio da computação quântica, descartar ou perder intencionalmente certos tipos de informação pode, na verdade, beneficiar o processo computacional geral. Este conceito destaca uma das diferenças fundamentais entre o processamento de informação clássico e quântico. Aqui estão duas maneiras principais pelas quais a perda controlada de informações auxilia na computação quântica:
1. Superposição e Decoerência Quântica:
A superposição quântica é um conceito fundamental na mecânica quântica, permitindo que partículas existam em vários estados simultaneamente. Porém, essa superposição é extremamente frágil e suscetível à interação com o meio ambiente, levando a um processo denominado decoerência. A decoerência faz com que o sistema entre em colapso em um único estado, destruindo a superposição.
Ao projetar cuidadosamente o circuito quântico e descartar informações associadas a estados quânticos propensos à decoerência, os pesquisadores podem isolar efetivamente as informações quânticas desejadas do ruído ambiental. Esta perda controlada de informação, na forma de estados descoerentes, ajuda a manter a coerência quântica, um factor crucial para cálculos quânticos fiáveis e eficientes.
2. Correção de erro quântico:
As operações de computação quântica estão sujeitas a vários tipos de erros, como inversões de bits e inversões de fase, devido à sua sensibilidade a influências externas. Para mitigar esses erros, são empregadas técnicas de correção quântica de erros (QEC). Essas técnicas envolvem a adição de qubits redundantes e a codificação de informações de uma forma que permite a detecção e correção de erros.
Para implementar o QEC com sucesso, é necessário descartar informações corrompidas. Ao “jogar fora” estrategicamente as informações erradas e utilizar medições de síndrome obtidas de qubits adicionais, o computador quântico pode corrigir erros sem comprometer as informações codificadas. Este sacrifício controlado de certas informações permite a correção de erros e melhora a precisão geral dos cálculos quânticos.
Em resumo, a perda controlada de informação desempenha um papel crucial na computação quântica, preservando a coerência quântica e facilitando a correção de erros quânticos. Embora aparentemente contraditórias com os princípios da computação clássica, essas formas controladas de “perda” de informações, na verdade, melhoram as capacidades e a confiabilidade dos computadores quânticos, abrindo caminho para algoritmos e aplicações quânticas mais avançados.
