TECNOLOGIA: Aumento da velocidade nos processos de análise nos computadores

Técnica a laser pode deixar computador um milhão de vezes mais rápido

Pesquisa indica caminho para a criação de computadores quânticos mais práticos e até portáteis - Por Filipe Garrett - 

Uma nova técnica de manipulação de elétrons pode deixar computadores quânticos mais rápidos. Pesquisadores da Universidade de Ratisbona, na Alemanha, e da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, demonstraram em laboratório uma tecnologia que permite mudar o estado de elétrons em frequências que são um milhão de vezes mais velozes do que os sistemas eletrônicos atuais.

Divulgado no início deste mês, o experimento envolveu a aplicação de um raio laser infravermelho sobre uma camada de material semicondutor, similar ao que é usado atualmente na indústria.

   

Computadores quânticos atuais - como o IBM da foto - precisam de temperaturas muito baixas para funcionar; pesquisa mostra solução para o problema (Foto: Divulgação/IBM) 

De acordo com os pesquisadores, é possível que a novidade seja aplicada no futuro para a criação de dispositivos de processamento quântico extremamente portáteis. Isso porque o material pode ser confeccionado com relativa facilidade, tem baixa espessura e – mais importante – pode, inclusive, funcionar em temperatura ambiente.

Mais do que uma possibilidade para computadores eletrônicos do futuro, o estudo também é uma estratégia viável para se abordar algumas das limitações da computação quântica. Máquinas quânticas atuais, como sistemas desenvolvidos pela D-Wave, IBM e Microsoft, costumam depender de estruturas mantidas a temperaturas inferiores ao do espaço interestelar (ou -273° Celsius) para funcionar corretamente. A exigência representa custos altos de desenvolvimento, fabricação e manutenção desse tipo de equipamento.

Qualquer oscilação de temperatura pode comprometer o funcionamento do computador quântico, corromper dados e inutilizar o processamento realizado.

A pesquisa desenvolvida nas instituições da Alemanha e dos EUA mostra que é possível ler o estado dos circuitos quânticos e realizar o processamento de informações antes que a temperatura suba e comprometa as informações. Mais importante ainda, por usar disparos curtos de laser, os cientistas mostraram que um sistema quântico independente de baixas temperaturas é viável. 

Assista os vídeos abaixo:

Computador e processador quântico: sete coisas que você precisa saber

Tecnologia é alvo de investimentos das grandes fabricantes e começa a amadurecer

A computação quântica tem saído das páginas da ficção científica para ganhar o mundo real por meio de esforços dos grandes nomes da tecnologia , como IBM, Google, Intel e Microsoft. A busca pela criação de um computador quântico funcional e viável economicamente tem explicação na promessa de que uma máquina desse tipo será milhões de vezes superior em termos de capacidade de trabalho do que um computador tradicional. Por ser uma tecnologia ainda em fase de pesquisas, muitas dúvidas podem surgir. 

Os Computadores quânticos tendem a virar ferramentas para situações específicas. Alguns desses cenários propostos são computadores capazes de simular com precisão incrível os modelos climáticos do planeta, dando, assim, a cientistas uma maior capacidade planejar o futuro e identificar potenciais desastres e alterações. Pesquisas da área da medicina também poderão ser beneficiadas com simuladores capazes de rodar a complexa rede de interações entre substâncias no interior do nosso organismo, permitindo o teste de medicamentos avançados sem riscos à saúde de cobaias animais.

 

Clique no link abaixo para acessar sobre computador e processador quântico:
Computador e processador quântico: sete coisas que você precisa saber

 

Computadores quânticos usam princípios da física quântica para estabelecer máquinas que podem fazer em segundos o que computadores normais levariam séculos (Foto: Divulgação/Intel) 

Máquinas quânticas podem demorar ainda muito tempo para aparecer dentro da sua casa

 

                                                   (Foto: Divulgação/Google)  

Novo computador quântico da IBM tem 20 qubit e é um dos mais avançados

Máquina acessada pela nuvem pode ser usada para resolver algoritmos complexos. 

A IBM anunciou, na última sexta-feira (10), que seu computador de 20 qubits já está disponível para seus clientes. Acessada por meio da nuvem, a novidade está entre as máquinas quânticas mais potentes da atualidade. A tecnologia pode ser usada para resolver problemas de algoritmos complexos e contribuir para o avanço em pesquisas de diversas áreas.

A empresa também revelou que está trabalhando em um computador quântico com 50 qubits. A máquina já passou por alguns testes práticos, porém ainda não há data efetiva para chegar ao mercado.

O uso de máquinas deste tipo requer repensar a forma como a computação é utilizada. É preciso programar softwares específicos para trabalhar adequadamente junto com processadores quânticos. Entre as aplicações, está o uso de inteligência artificial avançada e machine learning, quando um software consegue se adaptar conforme o uso. A computação quântica também pode ser utilizada para trabalhar junto com criptografias de alto desempenho e soluções de problemas avançados de química e outras ciências. 

 

Sistema de processador quântico de 50 qubits (Foto: Divulgação/IBM)

Um novo programa de computação quântica chamado Q, da IBM será notável por seus próprios méritos. Em poucos anos, a IBM planeja criar um computador quântico com mais de 50 qubits, o que deve empurrar os computadores convencionais para um pouco mais perto do lixo.
O computador quântico de 50 qubits será 10 vezes maior do que um sistema de 5 qubits já instalado pela IBM. E o novo sistema será capaz de fazer coisas que computadores convencionais não podem fazer, incluindo descobertas científicas, disse a IBM.

Os computadores quânticos são radicalmente diferentes dos PCs convencionais e podem, em última instância, substituir os PCs e servidores atuais. Eles oferecem uma maneira de superar os limites da computação clássica.

A IBM está construindo computadores quânticos mais rápidos para mostrar que esses sistemas não são sonhos teóricos. O objetivo final da empresa é construir um computador quântico universal com milhares de qubits para executar uma ampla gama de tarefas de computação.

Computadores mais rápidos também ajudarão a descobrir novos usos para computadores quânticos que antes inexplorados. Os computadores quânticos são bons em resolver problemas em áreas como a descoberta de fármacos e estruturas moleculares, onde ângulos diferentes a um problema específico, incluindo aqueles que não são óbvios, precisam ser levados em contar.
É difícil lidar com tarefas como esses usando os PCs e os servidores atuais devido à quantidade de poder de computação necessária. Os computadores de hoje são bons processar grandes conjuntos de dados e encontrar respostas dentro deles. Mas para análises moleculares, ainda deixam a desejar.
Os computadores quânticos são radicalmente diferentes dos PCs convencionais e podem, em última instância, substituir os PCs e servidores atuais. Eles oferecem uma maneira de superar os limites da computação clássica.

Entenda o que é qubit, o bit quântico?

Talvez você já tenha ouvido falar algo sobre o computador quântico e da revolução que a chegada destes equipamentos realizará na computação como conhecemos, mas você saberia dizer qual a sua origem? Nada disso seria possível sem o qubit, a unidade de informação com qualidades quânticas. Ao invés de tratar as informações de maneira isolada, o qubit integra as informações de todos os dados criando novas dimensões para o processamento. Aprenda um pouco mais sobre a informação quântica e suas aplicações.

Através da alocação de elétrons, um bit convencional é capaz de assumir uma única informação como positiva ou negativa, ou ainda 0 ou 1. Toda a computação moderna é construída em cima desta base binária na qual, em essência, toda informação assume apenas duas possibilidades diferentes e de maneira independente das demais.

Unidade básica de armazenamento

Também conhecido como qubit ou simplesmente qbit, o bit quântico também assume valores 0 e 1, mas ao contrário do bit comum, suas informações podem ser sobrepostas umas às outras. Enquanto a base binária soma a informação de cada bit, uma sobreposição de qubits resulta na multiplicação de suas possibilidades.

 

Logo, 1 bit equivale a 1 qubit e armazena uma única informação. Mas enquanto 2 bits juntos armazenam apenas duas informações, 2 qubits armazenam 4 informações diferentes, do mesmo modo que 3 bits armazenam 3 informações contra 8 informações armazenadas por 3 qubits. Enquanto a informação total armazenadas pelos bits é igual à soma direta deles (1 + 1 + 1 + ... = n), a informação armazenada por um conjunto de qubits cresce exponencialmente (2 x 2 x 2 ... = 2^n). Cada bit adiciona uma única informação ao conjunto, já um único qubit dobra a capacidade de informações do mesmo.

Então 50qubit equivale a 109.950.553.632 X 109.950.553.632

viu a grandeza que este computador poderá armazenar de dados! Não é incrível?

É exatamente este o ponto que mais desperta o fascínio da ciência, um computador quântico não possui qualquer limite teórico para sua capacidade, um único átomo pode abrigar informações infinitamente mais complexas em seu nível quântico do que um bit comum. Desde que a manipulação dos qubits se torne suficientemente eficaz, computadores dezenas, centenas ou até mesmo milhares de vezes mais rápidos que a mais robusta das máquinas de hoje não é uma realidade improvável.

Imagine um equipamento das dimensões de um palm top ou mesmo um celular sendo capaz de superar o mais avançado dos supercomputadores que existe. Um computador quântico seria capaz de quebrar qualquer criptografia que hoje exige anos em questão de minutos e então estabelecer novos padrões de segurança que jamais poderão ser violados. Agora imagine a sua aplicação em cálculos gráficos ou aprimoramento de tarefas, o resultado seria simplesmente estupendo.

Mas, ainda em desenvolvimento 

Mas se a tecnologia dos qubits e dos computadores quânticos é tão superior ao sistema binário empregado atualmente, porque é que eles não podem ser vistos em ação? Ainda é muito cedo para tal, na verdade, computadores como este existem apenas no prodigioso cérebro dos estudiosos que desenvolvem esta tecnologia.

Já existem equipamentos que manipulam informações quânticas em laboratórios de pesquisa, mas que não são capazes de lidar com mais do que alguns poucos qubits simultaneamente. Além do evidente aumento de precisão, sob o ponto de vista quântico, outro grande desafio a ser superado é a redução das gigantescas dimensões para que o equipamento possa se tornar doméstico.

Ao menos algo já está certo, o Vale do Silício não precisará mudar de nome. Após estudar o comportamento de materiais muito mais caros em pequena escala, o silício demonstrou se comportar muito bem a natureza exigida para a manipulação quântica e provavelmente continuará sendo o material empregado na nova geração de computadores.

 Isto é fascinante no mundo da tecnologia informacional ... Podem esperar tem mais vindo por ai...

Fonte: 

https://www.techtudo.com.br/noticias/2017/11/ibm-apresenta-computador-quantico-mais-avancado-com-20-qubit.ghtml acesso em 24/05/2108

https://www.techtudo.com.br/noticias/2018/05/computadores-podem-ficar-um-milhao-de-vezes-mais-rapidos-com-nova-tecnica.ghtml 24/05/2108

https://www.techtudo.com.br/noticias/2018/03/computador-e-processador-quantico-sete-coisas-que-voce-precisa-saber.ghtml 24/05/2108

https://www.tecmundo.com.br/computacao-quantica/2627-o-que-e-qubit-o-bit-quantico-.htm em
24/05/2108
http://computerworld.com.br/divisao-q-da-ibm-inclui-computador-quantico-de-50-qubits em
24/05/2108