Como funcionam

Os primeiros computadores quânticos já são realidade, a IBM por exemplo anunciou seu primeiro chip Quântico este ano, na 12º Conferência anual na universidade de Palo Alto. Ainda é um projeto bastante rudimentar, possui apenas 5 qubits, trabalha a apenas 215 Hz, e necessita de um aparato gigantesco de equipamentos para funcionar, mas já mostra que é realmente possível produzir processadores Quânticos. Veja um diagrama do processador na figura abaixo:

Neste diagrama podemos ver que o chip é na verdade uma molécula. Os cinco átomos verde claro são os que realmente tem função, enquanto os demais servem apenas para estabiliza-los. Como vimos anteriormente, cada qubit é capaz de processar 2 bits de dados por vez, 5 qubits correspondem a 32 bits, sim, com apenas 5 átomos temos um processador de 32 bits funcional.

O primeiro problema nesta experiência, e em todas as experiências com processadores quânticos usados atualmente, é como manter esta molécula estável. A solução usada atualmente é conserva-la numa solução altamente resfriada, numa temperatura próxima do zero absoluto. Este sistema porém é incrivelmente caro. Para tornarem-se viáveis comercialmente, teriam que superar esta limitação, criando processadores quânticos que pudessem operar à temperatura ambiente.

O segundo problema é como manipular os átomos que compõe o processador. Um átomo pode mudar de estado numa velocidade surpreendente, mas um átomo sozinho não tem como adivinhar quais estados queremos que ele assuma. Para manipular átomos, precisamos usar partículas ainda menores que eles. A solução encontrada pelo projetistas da IBM foi usar radiação, num sistema semelhante à ressonância magnética, porém muito mais preciso. Este sistema possui dois problemas, primeiro é o fato de ser muito caro: um aparelho destes não sai por menos de 5 milhões de dólares. O segundo problema é o fato da técnica ser muito lenta, o que justifica o fato do protótipo da IBM operar a apenas 215 Hz, milhões de vezes mais lentamente que qualquer processador atual, que já estão na casa dos gigahertz. Mais um obstáculo que precisa ser superando antes dos Quânticos tornarem-se viáveis comercialmente.