Computação quântica e suas aplicações

Abstract

A Computação Quântica é considerada uma tecnologia disruptiva, que diferentemente da computação clássica tradicional, utiliza dos inovadores e intrigantes conceitos da Mecânica Quântica para compreender seu modo de execução. Essa tecnologia é um projeto que vem sendo desenvolvido desde o final do século XX, quando as teorias quânticas começaram a estremecer as estruturas da física clássica e cientistas como Paul Benioff e Richard Feynman propuseram a possiblidade de aplicar tais teorias na computação. Atualmente, os computadores quânticos não apenas existem, como também atuam em áreas da tecnologia e solucionam problemas que os computadores clássicos não conseguem resolver, o que é um passo sólido para a tecnologia que está em sua fase inicial. No entanto, infelizmente, a prática das teorias quânticas exige delicadeza e manutenção constante, devido às necessidades dos computadores de temperatura, energia e confinamento, o que representa tanto um empecilho quanto um incentivo para a evolução das pesquisas. Neste trabalho serão demonstrados os conceitos matemáticos e físicos necessários para o entendimento do computador quântico, algoritmos realmente executados por computadores quânticos assim como serão mostrados trabalhos de pesquisa e artigos científicos para exemplificar as diversas áreas de atuação da Computação Quântica: Criptografia, Machine Learning e Desenvolvimento de Fármacos. A proposta de um futuro para a tecnologia demonstra a necessidade da continuidade da pesquisa e garante um olhar esperançoso para que em alguns anos, haja uma evolução considerável em suas possibilidades.

Quantum computing is considered today as a disruptive technology, which unlike traditional classic computing, uses the innovative and intriguing concepts of quantum mechanics to understand their mode of execution. This technology has been a project that has been developed since the late twentieth century, when quantum theories began to shake the structures of classical physics and scientists such as Paul Benioff and Richard Feynman proposed the possibility of applying such theories to computer. Today, quantum computers not only exist, but they work in areas of technology and solve problems that classic computers cannot solve, which is a solid step towards the technology that is in their early stages. Unfortunately, however, the practice of quantum theories requires delicacy and constant maintenance, due to the needs of temperature, energy and confinement computers, which represents a hindrance and also an incentive for the evolution of research. In this paper will be demonstrated the mathematical and physical concepts necessary for the understanding of the quantum computer, as will be seen some algorithms actually performed by quantum computers and will be shown research works and scientific articles to exemplify the various areas of quantum computing expertise: cryptography, Machine Learning and Drug Development. The proposal of a future for technology demonstrates the need for continuity of research and ensures a hopeful look so that in a few years there is a considerable evolution in its possibilities.