Tudo o que fazemos no mundo digital – e, às vezes, até mesmo fora dele – gera dados. Um clique, uma compra ou uma pesquisa são ações tão corriqueiras quanto valiosas, porque geram informações que ajudam empresas e instituições a entender o mundo e antecipar tendências com cada vez mais precisão.

Quanto mais informações produzimos e quanto mais sofisticadas são as perguntas que fazemos, maior é o desafio de processar tudo isso com rapidez e eficiência. É aí que a computação tradicional evidencia suas limitações – e que a computação quântica desponta.

Computação quântica é uma das linhas de pesquisa que o ICTi explora para desenvolver soluções para problemas complexos. Mas como funciona um computador quântico? Qual o seu potencial? No que ele difere do computador clássico? Para tornar esse tema mais acessível, reunimos cinco curiosidades sobre a computação quântica.

1. Na computação quântica, não existe apenas “cara ou coroa”

Muitas situações do nosso dia a dia seguem uma lógica binária. Um interruptor só pode estar ligado ou desligado. Uma pergunta de verdadeiro ou falso só aceita como respostas possíveis verdadeiro ou falso. Num jogo de par ou ímpar, os seus dedos só podem produzir dois resultados possíveis: par ou ímpar.

É assim que funciona um computador tradicional: sua unidade básica de informação é o bit, que pode ser representado por um dos dois valores possíveis, 0 ou 1. Já o computador quântico utiliza qubits, ou bits quânticos. Diferentemente dos bits clássicos, um qubit pode estar em uma combinação de estados associados a 0 e 1, fenômeno conhecido como superposição. Isso não significa que ele seja simplesmente “0 e 1 ao mesmo tempo” no sentido clássico, mas que seu estado quântico pode envolver diferentes possibilidades até o momento da medição.

Para tornar a explicação mais palpável, imagine que estamos falando de uma moeda. Quando você olha para ela parada sobre a mesa, apenas uma das  faces será observada: ou cara ou coroa. Essa é a lógica binária dos bits que opera na computação clássica.

Agora, imagine que você dá um peteleco na moda. Ela vai girar sobre o próprio eixo – e enquanto gira, não existe uma definição clara de em qual das face ela vai parar. Enquanto está girando, tudo que sabemos é que existe uma chance de a moeda parar em cara e outra de parar em coroa. Essa é a superposição quântica, uma propriedade que permite que os computadores quânticos explorem diversas possibilidades de forma simultânea e, portanto, resolvam problemas complexos e talvez até inviáveis para a computação clássica.

2. 300 qubits: (mais do que) um universo inteiro de possibilidades

Estima-se que o universo observável seja composto por algo em torno de 10⁸⁰ átomos (o algarismo 1 seguido de 80 zeros). Uma grandeza impressionante, não? Mais impressionante ainda é saber que cerca de 300 qubits são capazes de representar mais possibilidades do que o número de átomos de todo o universo observável.

Para facilitar a compreensão, voltemos à analogia da moeda. Se uma moeda girando já representa mais possibilidades do que uma moeda parada, imagine a combinação de centenas dessas moedas girando simultaneamente.

Cada qubit adicionado ao sistema amplia exponencialmente o conjunto de possibilidades que ele pode representar. Esse é o potencial da computação quântica. Isso não significa que um computador quântico resolva instantaneamente qualquer problema. Mas mostra o enorme potencial dessa tecnologia para enfrentar desafios que ultrapassam os limites da computação tradicional.

3. A “mágica” acontece onde ninguém consegue enxergar

Tudo o que o seu olho é capaz de ver está em uma escala macroscópica. A cadeira onde você está sentado, o dispositivo onde você lê esse texto, a formiga que caminha sobre a sua mesa. Mas todas essas coisas visíveis são compostas por estruturas microscópicas, como átomos e subátomos. E são justamente essas estruturas – invisíveis aos nossos olhos – que estão na base do funcionamento dos computadores quânticos.

Elas obedecem a leis muito diferentes daquelas que observamos no nosso cotidiano. Podemos dizer, portanto, que a computação quântica nasceu da tentativa de aproveitar características fundamentais da própria natureza, provocada pela seguinte pergunta: e se fosse possível construir uma máquina capaz de operar segundo essas mesmas leis?

Embora não seja a resposta para todos os desafios, a computação quântica amplia nossa capacidade de investigar problemas que permanecem sem solução.

4. E se um computador quântico tentasse invadir o seu sistema?

Estima-se que mais de 2.200 ciberataques aconteçam por dia no mundo. Aproximadamente 32% deles resultam em violações de dados. O que indica que, embora especialistas venham se dedicando cada vez mais a criar mecanismos de cibersegurança mais eficazes, a ameaça ainda não foi neutralizada.

Se ataques orquestrados a partir de computadores tradicionais ainda são tão prevalentes e danosos, imagine então quando eles partirem de um computador quântico.

É por isso que especialistas em todo o mundo já trabalham para adaptar sistemas criptográficos aos avanços vindouros da computação quântica. Essa preparação é o que chamamos de prontidão quântica (quantum readiness), e é praticada por empresas e governos, com a consciência de que proteção é uma estratégia de longo prazo.

5. Spoiler: não é só sobre computadores

Tecnologias quânticas são aquelas que usam a física quântica (que rege a dinâmica de átomos, moléculas e partículas subatômicas)  para criar ferramentas avançadas e resolver problemas complexos. A computação quântica é apenas uma das frentes desse ecossistema. Além dela, estão em desenvolvimento sensores quânticos, que, por sua alta precisão, podem ser aplicados a sistemas de navegação autônoma, equipamentos geofísicos e aparelhos de medicina avançada; comunicação quântica, que promete tornar a transmissão de dados significativamente mais segura; e redes para conectar computadores e processadores quânticos e potencializar a transmissão de dados.

As tecnologias quânticas têm potencial para transformar áreas como saúde, finanças, logística e segurança digital. É por isso que instituições como o ICTi já investem nessa frente de pesquisa: para compreender seu potencial e contribuir para o desenvolvimento das soluções que poderão moldar a próxima geração da computação. O futuro começa agora.