Computadores quânticos já conseguem fazer sua lição de matemática

Com informações da New Scientist - 27/02/2013

Esquema do computador quântico usado pela equipe austríaca para resolver um sistema de duas equações.
[Imagem: Stefanie Barz et al.]

Algoritmo quântico

A computação quântica promete resolver problemas de forma exponencialmente mais rápida do que os computadores clássicos.

Como ainda não se sabe exatamente como e quem vai programar os computadores quânticos, o funcionamento dos primeiros protótipos tem sido demonstrado com a fatoração de números.

Em 2009, Seth Lloyd, o mesmo que garante que as máquinas do tempo do futuro podem ser detectadas hoje, desenvolveu um algoritmo quântico para resolver sistemas de equações lineares, como determinar duas variáveis desconhecidas que aparecem em duas equações diferentes.

Esse é tipicamente um problema de álgebra usado pelos professores em sala de aula, mas aumente o problema para um milhão de variáveis e estaremos frente a frente com a mesma matemática usada na previsão do tempo e no processamento de imagens.

A equipe de Lloyd demonstrou que, enquanto o número de passos no algoritmo clássico cresce com o número de equações, na versão quântica ele cresce com o logaritmo desse número.

Isso equivale a resolver um trilhão de equações com algumas centenas de passos, o que mostra o verdadeiro potencial dos computadores quânticos.

Computação quântica na prática

Agora, Stefanie Barz e seus colegas da Universidade de Viena, na Áustria, conseguiram rodar o algoritmo de Lloyd em um computador quântico muito simples.

Eles usaram um sistema de dois fótons entrelaçados - dois qubits - para resolver um sistema de duas equações.

Embora muito simples para ser útil, a demonstração é promissora, principalmente quando se lembra que outras equipes já demonstraram o funcionamento de computadores quânticos com dezenas de qubits.

E não foi uma demonstração isolada.

A equipe de Jiangfeng Du, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, conseguiu rodar o algoritmo de Lloyd para um sistema de quatro equações.

O único inconveniente é que a equipe chinesa usou um computador quântico baseado em uma arquitetura que alguns físicos temem não ser possível ampliar a ponto de se tornar prática - ainda que ele detenha o atual recorde de fatoração quântica.

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