A área da computação é uma das que avança mais rapidamente. Aumenta o poder de processamento, e junto com ele, são elaboradas novas técnicas de fabricação e de engenharia das unidades centrais de processamento (CPU). São cada vez mais reduzidos o tamanho dos componentes e dos transistores, técnica conhecida como "miniaturização". No entanto, aproxima-se o limite físico do quanto eles podem ser reduzidos, principalmente no que diz respeito aos transistores, sendo necessário modificar a própria arquitetura dos processadores, que podem ter dois ou mais núcleos, ou implantar sistemas multiprocessados, entre outros. Uma tecnologia bastante diferente é a computação quântica, que, ao invés de transistores, utiliza os próprios átomos ou outras partículas, como fótons (partículas de luz) para realizar as operações lógico-matemáticas.
Os processadores tradicionais, e todos os outros dispositivos digitais atualmente em uso, utilizam o sistema numérico binário para realizar operações, sendo este composto apenas pelos números 0 e 1, por isto o binário. Ao contrário de nós, humanos, que utlizamos o sistema decimal indo-arábico, que utiliza os números de 0 a 9. Num sentido físico, para o processador, o número 1 é quando um impulso elétrico passa por ele para ser processado e encaminhado, e o número 0 é quando não há impulso elétrico, sendo portanto valores lógicos. Por este meio, num sentido lógico, é que o processador executa instruções e operações, sendo isto conhecido como "linguagem de máquina". Cada número binário processado é considerado como sendo um bit. Todos os processadores (CPUs) atuais são capazes de processar vários bits ao mesmo tempo, dependendo do seu barramento. Por exemplo, uma CPU com barramento de 32 bits é capaz de processar 32 bits ao mesmo tempo num sentido físico, ou números binários de até 32 bits de tamanho num sentido lógico. O que não é pouca coisa, considerando que os processadores de 64 e 128 bits surgiram apenas recentemente.
Já no processador quântico, além dos números 0 e 1, o valor pode assumir também os dois valores ao mesmo tempo, sendo isto considerado como um terceiro valor lógico. Tal número gerado é chamado de qubit. Isto é possível graças ao bizarro efeito quântico da "sobreposição", quando a partícula em questão assume dois estados simultaneamente, de acordo com a rotação de seu eixo (spin), propriedade que todas as partículas de matéria e várias de energia, possuem. Em 2009, pesquisadores da Universidade de Yale construíram um chip quântico, que foi capaz de gerar dois qubits de dados a partir de um algoritmo - conjunto sequencial de instruções - simples.
A pesquisa, por enquanto, está engatinhando. O problema maior tem sido manter o estado quântico pelo tempo necessário para executar a maior quantidade possível de operações. Na época, os pesquisadores conseguiram atingir um microssegundo de estabilidade, sendo isto nada mais que um milionésimo de segundo. Para executar programas complexos, ainda é impraticável. Mas, considerando que as previsões mais pessimistas diziam que só teríamos processadores quânticos funcionando dentro de duas décadas e conseguimos isto há 2 anos atrás, talvez não demore tanto assim para surgirem versões funcionais em termos de mercado. No entanto, a idéia inicial para esta tecnologia vem dos anos 80.
Há de se questionar, no entanto, quais as vantagens reais. Por exemplo, na fatoração de primos dos números naturais e na quebra de sistemas avançados de criptografia (o que por si só já teria graves implicações), que poderia ser feita muito mais rapidamente com os processadores quânticos. Computadores convencionais levariam bilhões de anos - não é um eufemismo - para realizar estas operações. No entanto, o fato dos átomos serem muito menores e mais disponíveis que os transistores geraria uma miniaturização considerável, o que permitiria uma economia de material e de engenharia que reduziria os custos de desenvolvimento, fabricação e portanto de venda. Fora o potencial quase infinito em termos de velocidade de processamento se forem utilizadas mais de uma partícula para obtenção de dados. O tempo dirá se a tecnologia alcançará estabilidade e será viável comercialmente, no entanto faria um grande salto em relação aos transistores, assim como estes foram um grande salto em relação aos primeiros computadores de válvula dos anos 40.
Fonte: http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/pesquisadores-criam-processador-quantico-28062009-4.shl
Os processadores tradicionais, e todos os outros dispositivos digitais atualmente em uso, utilizam o sistema numérico binário para realizar operações, sendo este composto apenas pelos números 0 e 1, por isto o binário. Ao contrário de nós, humanos, que utlizamos o sistema decimal indo-arábico, que utiliza os números de 0 a 9. Num sentido físico, para o processador, o número 1 é quando um impulso elétrico passa por ele para ser processado e encaminhado, e o número 0 é quando não há impulso elétrico, sendo portanto valores lógicos. Por este meio, num sentido lógico, é que o processador executa instruções e operações, sendo isto conhecido como "linguagem de máquina". Cada número binário processado é considerado como sendo um bit. Todos os processadores (CPUs) atuais são capazes de processar vários bits ao mesmo tempo, dependendo do seu barramento. Por exemplo, uma CPU com barramento de 32 bits é capaz de processar 32 bits ao mesmo tempo num sentido físico, ou números binários de até 32 bits de tamanho num sentido lógico. O que não é pouca coisa, considerando que os processadores de 64 e 128 bits surgiram apenas recentemente.
Já no processador quântico, além dos números 0 e 1, o valor pode assumir também os dois valores ao mesmo tempo, sendo isto considerado como um terceiro valor lógico. Tal número gerado é chamado de qubit. Isto é possível graças ao bizarro efeito quântico da "sobreposição", quando a partícula em questão assume dois estados simultaneamente, de acordo com a rotação de seu eixo (spin), propriedade que todas as partículas de matéria e várias de energia, possuem. Em 2009, pesquisadores da Universidade de Yale construíram um chip quântico, que foi capaz de gerar dois qubits de dados a partir de um algoritmo - conjunto sequencial de instruções - simples.
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| Chip quântico, bastante rudimentar, desenvolvido pelos cientistas de Yale em 2009. Ele foi capaz de gerar dois bits quânticos de informação. |
A pesquisa, por enquanto, está engatinhando. O problema maior tem sido manter o estado quântico pelo tempo necessário para executar a maior quantidade possível de operações. Na época, os pesquisadores conseguiram atingir um microssegundo de estabilidade, sendo isto nada mais que um milionésimo de segundo. Para executar programas complexos, ainda é impraticável. Mas, considerando que as previsões mais pessimistas diziam que só teríamos processadores quânticos funcionando dentro de duas décadas e conseguimos isto há 2 anos atrás, talvez não demore tanto assim para surgirem versões funcionais em termos de mercado. No entanto, a idéia inicial para esta tecnologia vem dos anos 80.
Há de se questionar, no entanto, quais as vantagens reais. Por exemplo, na fatoração de primos dos números naturais e na quebra de sistemas avançados de criptografia (o que por si só já teria graves implicações), que poderia ser feita muito mais rapidamente com os processadores quânticos. Computadores convencionais levariam bilhões de anos - não é um eufemismo - para realizar estas operações. No entanto, o fato dos átomos serem muito menores e mais disponíveis que os transistores geraria uma miniaturização considerável, o que permitiria uma economia de material e de engenharia que reduziria os custos de desenvolvimento, fabricação e portanto de venda. Fora o potencial quase infinito em termos de velocidade de processamento se forem utilizadas mais de uma partícula para obtenção de dados. O tempo dirá se a tecnologia alcançará estabilidade e será viável comercialmente, no entanto faria um grande salto em relação aos transistores, assim como estes foram um grande salto em relação aos primeiros computadores de válvula dos anos 40.
Fonte: http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/pesquisadores-criam-processador-quantico-28062009-4.shl
1 comentários:
Bem legal... o doido é que teriam que arranjar outro jeito para criptografar dados, já que o método mais utilizado hoje só é seguro poruqe ainda não há um algoritmo eficaz para fatorar números primos grandes....
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