Diferenciando dos computadores tradicionais

Na computação tradicional, temos apenas dois estados por vez quando se trata de processamento de informação: os códigos binários 1 e 0. Eles são baseados em bits, que seria o menor valor que uma máquina compreende. 

Já em um modelo quântico, ocorre o que chamamos de superposição. Ou seja, uma partícula consegue assumir dois estados ao mesmo tempo. Isso significa que para além do estado 0 e 1, eles poderiam coexistir ao mesmo tempo (01 ou 10). Nesse modelo, sua nomenclatura é qubit, ou seja um bit quântico.

Funcionamento

Dessa forma, uma quantidade pequena de átomos consegue comportar valores muito maiores do que os transístores (sistema que controla o fluxo de energia que passa nos circuitos) de um computador tradicional. Assim, é possível realizar cálculos simultâneos, em que partículas se influenciam na escolha de seu estado mesmo à distância. Este efeito é chamado de Entrelaçamento Quântico.

Teoricamente, quanto mais qubits o computador suporta, maior é a sua capacidade de processamento. No entanto, o que realmente vale, não é apenas a quantidade de qubits, mas também a sua qualidade. Um indicador disso é a instalação de mecanismos de correção de erros quânticos, de forma que o computador consegue fazer uma auto regulação caso alguma superposição entre em conflito. Diminui-se também a frequência em que se deve fazer revisões. 

Finalidade

Ao assumir esse comportamento, o computador quântico conseguiria solucionar problemas em áreas desafiadoras como inteligência artificial que, se feitas por um computador tradicional levariam anos. 

Com tanta capacidade, os computadores quânticos devem ser usados para realizar fatoração de grandes números. Pode ser utilizado para criar chaves criptográficas extremamente fortes; pesquisas científicas, simulando modelos biológicos, meteorológicos, astronômicos ou moleculares; desenvolvimento de medicamentos; pesquisas aeroespaciais e claro, na defesa.

Quem usa

Até agora, o uso dos computadores quânticos está bem restrito a empresas que os desenvolvem. Apesar de não ser prevista uma utilização para o uso de público geral, os computadores quânticos estão bem próximos de terem uma aplicação em uso especializado no cotidiano, de forma mais abrangente.