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Nos últimos anos a computação desenvolveu-se com grande velocidade. Segundo o cientista Gordon Earl Moore o número de transistores em um processador dobraria a cada 24 meses, realize cálculos. Por isto, esta previsão conhecida como Lei de Moore, significa que a capacidade de processamento de um computador dobraria a cada biênio.
Constantemente vemos empresas como Intel e AMD lançarem processadores cada vez mais velozes. Para isso é necessário manipular porções cada vez menores de matéria. Porém existe um limite para isso. Quando os transistores começam a ser fabricados com apenas algumas moléculas, fica difícil reduzir ainda mais o seu tamanho e assim ampliar a capacidade de nosso aparelhos eletrônicos.
As leis da física para objetos menores do que átomos são pouco diferentes daqueles a que estamos acostumados em nosso dia a dia. No mundo subatômico, as partículas ganham ou perdem energia de maneira quantizada, em pequenos “pacotes” de energia. Um único pacote é chamado de quantum e vários pacotes são quanta (plural de quantum). Um quantum de luz, por exemplo, é chamado de fóton, a menos porção possível de energia luminosa. Podemos comprar uma lâmpada que forneça 67,579 watts de potência. Mas um átomo nunca vai fornecer 0,5 fóton, apenas múltiplos de 1 fóton: 2 fótons, 3 fótons, etc.
Outra propriedade das partículas subatômicas é que elas podem assumir estados diferentes simultaneamente até que um observador determine o seu estado atual. Os nossos computadores baseados na Física Clássica trabalham essencialmente com dois estados, representados 0 e 1. Cada um desses algarismos, 0 ou 1, são chamados de bits. Em um computador quântico, uma partícula poderia assumir o valor 0, 1, ou ambos! Esses valores são chamados de qubits. O simples usos dos qubits pode aumentar exponencialmente a capacidade de processamento de um dispositivo.
Portanto, a computação Quântica é a ciência que estuda o uso da mecânica quântica para a realização de processamento computacional.
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