Computação quântica: a revolução no desenvolvimento de software começa!

Computação quântica: a revolução no desenvolvimento de software começa!

Siemens Technology, Deutschland - A computação quântica tem o potencial de alterar fundamentalmente a maneira como processamos informações. Enquanto os computadores clássicos são baseados na lógica binária e usam bits como a menor unidade de informação, os computadores quânticos dependem de qubits. Essas estruturas especiais podem não apenas representar 0 ou 1, mas também existem em sobreposições de condições. Isso significa que você pode aceitar vários valores ao mesmo tempo, o que é matematicamente descrito como uma combinação linear. Em um sistema com n qubits, você tem acesso a todas as condições clássicas. Esse potencial de processamento paralelo maciço abre novas possibilidades, especialmente ao resolver problemas complexos, como codificação de fatores primários ou simulação de sistemas mecânicos quânticos. [Heise.DE] (https://www.heise.de/blog/quantencomputing-ein-paradigmenchechen-fuer-die-software Development-10444139.html) Relatórios de computadores quânticos requerem algoritmos especiais e maneiras de pensar.

Um aspecto central da computação quântica é o emaranhamento, que permite que os qubits se correlacionem, independentemente da distância. Esta propriedade é crucial para muitos algoritmos quânticos. A interferência aumenta os resultados certos e oculta as falsas opções, o que é particularmente importante para algoritmos e ótimas pesquisas. A manipulação de qubits é via portão quântica, com portão básico como Pauli -X, -y, -z e Hadamard -Gatter trabalho reversível.

Desafios e progresso na correção de erros

Apesar das propriedades promissoras, os computadores quânticos enfrentam desafios consideráveis. As informações quânticas são extremamente suscetíveis a distúrbios, o que torna a correção de erros uma preocupação central. [Sciencemediacenter.de] (https://www.sciencemediacenter.de/alle-angetext/research-in-context/details/news/fortschritt-gebe-bei-bei-beit-in- quantum computers) describes how error correction is carried out by setting logical quBITs into physical quBITs, for example by surface Code. Isso é considerado promissor para a escalabilidade da correção de erros, mas requer um grande número de qubits físicos. 2500 qubits físicos podem ser necessários para implementar apenas 100 qubits lógicos.

O progresso na correção de erros ainda é importante, pois os qubits geralmente têm taxas de erro mais altas que os bits clássicos. Estudos recentes mostraram melhorias na correção de erros, aumentando o número de qubits físicos. Esse progresso é uma etapa significativa no caminho para os computadores quânticos corrigidos por erro. No geral, o trabalho de pesquisa deve ser promovido para melhorar a qualidade dos qubits físicos.

O futuro da computação quântica

Atualmente, a computação quântica é amplamente operada experimentalmente. No momento, apenas as tecnologias com qubits super condutores, armadilhas de íons e computadores quânticos fotônicos são generalizados. Cada uma dessas abordagens tem suas próprias vantagens e desvantagens, especialmente no que diz respeito aos tempos de coerência e escalabilidade. A pesquisa nacional está investindo enormemente no desenvolvimento de qubits escaláveis para garantir sua estabilidade a longo prazo e cotas de erro mais baixas. A pesquisa ainda não está no objetivo; Progresso significativo é necessário para poder usar computadores quânticos na prática.