A idéia

A idéia de usar átomos para processar dados não é nova, existem pesquisas neste sentido desde o início da década de 80, mas eram apenas teorias vagas, que apenas atualmente começam a tomar forma.

Num processador quântico, temos átomos ao invés de transístores. Ao invés de bits temos bits quânticos, ou qubits. A idéia fundamental é que num átomo, a rotação de cada elétron corresponde a um pequeno movimento magnético, que pode ser controlado caso o átomo seja colocado sobre uma superfície suficientemente sensível

Uma peculiaridade interessante é que enquanto um transístor permite apenas dois estados, ou seja, ligado ou desligado, cada qubit possui quatro estados diferentes. Dentro de um átomo os elétrons podem girar não apenas no sentido horário ou anti-horário, mas também girar em dois sentidos simultaneamente. Esta é uma característica que ainda não é muito bem compreendida, mas já é utilizada nos primeiros computadores quânticos.

Temos então um total de 4 estados possíveis, o que permite que cada qubit processe dois bits simultaneamente.

Isto permite ampliar exponencialmente a capacidade dos processadores quânticos, já que dois qubis correspondem a 4 bits, 3 qubits correspondem a 8 bits e 5 qubits correspondem a 32 bits. 10 qubits seriam suficientes para 1024 bits, enquanto 20 correspondem a mais de um milhão. Esta pode ser a grande chave para aumentar de forma inimaginável tanto a potência dos processadores quanto a capacidade dos dispositivos de armazenamento de memória. Não estou falando de processadores operando a 100 ou 500 GHz, mas de computadores capazes de resolver em poucos segundos cálculos que um processador atual demoraria milhões de anos para resolver. Seria potência suficiente para construir um mainframe capaz de calcular inúmeras variáveis possíveis de surgimento de vida em um planeta ao longo de bilhões de anos, por exemplo.