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edi��o 191 - Fevereiro/2002
Os bits qu�nticos
Diga adeus ao digito bin�rio. A computa��o qu�ntica trar� uma nova onda de bits subat�micos que podem ser, ao mesmo tempo, 1 e 0 POR MARK K. ANDERSON .A lei de Moore tem data marcada para morrer. Em uma ou duas d�cadas, o chip de sil�cio estar� liquidado. E a�? Ser� no ano de 2015. Os computadores ser�o r�pidos - realmente r�pidos. Mas existe uma caixa preta supercarregada que vai humilhar a corrida do microchip. Ningu�m sabe agora como ela ser� chamada, mas uma coisa � certa: a letra "Q" estar� bem na frente. "Q" significa quantum e deve simplesmente substituir o "e" e o "i" como prefixo t�cnico de escolha. N�o conte logo com um qMac, mas mesmo em seu estado embrion�rio o computador qu�ntico j� agita as pessoas. A tecnologia � baseada em dois fatos da vida em n�vel submolecular. Primeiro, part�culas qu�nticas tais como el�trons podem existir em m�ltiplos estados ao mesmo tempo. Segundo, as part�culas num grupo podem ficar t�o entrela�adas que a a��o de uma afeta todas as outras ao mesmo tempo, permitindo que os engenheiros construam circuitos a partir de �tomos individuais.
O lend�rio f�sico Richard Feynman observou no in�cio da d�cada de 80 que, colocados juntos, esses dois tra�os abririam a porta para um inconceb�vel poder computacional. Um QC operacional de apenas algumas centenas de bits poderia superar a monotonia de Moore, dobrando em quantidades astron�micas para certos aplicativos. O que n�o se sabe � o n�mero de concorrentes que est�o lutando para ser os primeiros a produzir uma m�quina de hipervelocidade que deixar� para tr�s as pat�ticas avalia��es de desempenho do sil�cio, cl�ssicas do s�culo 20. Alguns, como Bruce Kane, da Universidade de Maryland, est�o trabalhando para levar a tecnologia de sil�cio � escala microsc�pica. Outros, como o veterano da Bell Labs Phil Platzman, querem substituir componentes eletr�nicos de estado s�lido por uma nova gera��o de computadores super-refrigerados com l�quido.
Zero e um Hoje o bit � o rei. Um computador convencional � apenas uma s�rie de centenas de milh�es de chaves cujas posi��es ligado-desligado representam os valores 1 e 0. Toda opera��o executada, seja calculando a gorjeta do gar�om, seja simulando a explos�o de uma ogiva at�mica, � reduzida a a��es que alternam as chaves de 0 para 1 e de volta para o zero. Mas no QC o bit � promovido a bit qu�ntico, o qubit, que n�o precisa escolher entre 1 e 0. Ele pode ser os dois ao mesmo tempo. Uma fileira de mem�ria de n qubits pode representar qualquer n�mero entre 1 e 2n, simultaneamente.
A capacidade de um QC dobra a cada qubit. Pode ser humilhante que o maior QC do mundo tenha apenas 7 qubits e mal possa processar n�meros de um d�gito. Mas um QC de 333 qubits poderia realizar opera��es com qualquer n�mero entre 1 e um googol (10100), valor maior que o n�mero de �tomos no universo. Realizar a adi��o ou multiplica��o de qualquer inteiro positivo entre 0 e 10100 levaria quatrilh�es de anos num supercomputador, pois este passa um n�mero de cada vez. Mas o QC realizaria o c�lculo todo de uma s� vez.