Ao contrário dos protótipos de computadores quânticos que temos atualmente, os computadores quânticos totalmente funcionais terão a capacidade, se eventualmente se concretizarem, de corrigir os seus próprios erros e enfrentar desafios. uma gama muito ampla de problemas. Peter Shor, professor de matemática no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e membro do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial desta universidade, demonstrou matematicamente em 1994 que um computador quântico poderia resolver alguns problemas particulares mais rapidamente do que um computador clássico.
Essa demonstração encorajou outros investigadores a flertar com as enormes possibilidades que estas máquinas tinham, embora em 1994 os computadores quânticos não passassem de uma possibilidade teórica. Na verdade, os físicos Ignacio Cirac e Peter Zoller publicaram o artigo que é unanimemente considerado a pedra angular que sustenta o nascimento da computação quântica como a vemos em 1995. Se você estiver curioso, pode lê-lo aqui. É um texto complicado, mas pelo menos vale a pena dar uma olhada.
O MIT tem uma ideia para tornar muito mais fácil programar computadores quânticos
O que Peter Shor, Ignacio Cirac ou Peter Zoller possivelmente não consideraram em meados dos anos 90 do século passado é o quão extremamente difícil seria programar algoritmos quânticos quando os primeiros protótipos de computadores quânticos estivessem disponíveis. Agora eles são, e Este é um problema muito real.. Na verdade, embora muitas vezes esquecido, o desenho de novos algoritmos que sejam capazes de tirar partido das capacidades dos computadores quânticos é um dos grandes desafios colocados por esta disciplina.
O novo modelo conceitual do CSAIL visa tornar a programação de um computador quântico tão simples quanto a programação de um computador clássico
Atualmente existem muitos grupos de pesquisa tentando desenhar estratégias que simplifiquem a programação de computadores quânticos, e um dos mais avançados é, justamente, aquele que mencionei algumas linhas acima: o Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT, conhecido como CSAIL. pelo seu nome em inglês (Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial). Na realidade, o maior desafio que os investigadores enfrentam decorre da complexidade que é traduzir um algoritmo quântico inicialmente descrito como um conjunto de conceitos matemáticos abstratos num código que pode ser executado num computador quântico.
Felizmente, o grupo CSAIL tem uma ideia muito interessante que visa simplificar drasticamente a programação de computadores quânticos, e a descreveu em um artigo intitulado “Os limites do fluxo de controle na programação quântica”. Neste artigo não precisamos investigar as ideias mais complexas desta proposta, mas estamos interessados em saber que o que estes pesquisadores desenvolveram é um novo modelo conceitual que visa tornar a programação de um computador quântico tão simples quanto a programação de um computador clássico. Nem mais nem menos.
Charles Yuan, um dos investigadores deste grupo, defende o seguinte: “O nosso trabalho descreve os princípios que determinam como se pode programar corretamente um computador quântico […] Um desses princípios implica que se você tentar programar um sistema quântico usando as mesmas instruções básicas usadas em um computador clássico, você fará com que o computador quântico perca sua vantagem sobre o clássico. leitmotiv deste assunto.
O mais curioso é que o conjunto de instruções que desenharam se comporta como uma máquina virtual composta por instruções reversíveis (podem ser executadas para frente e para trás no tempo), de modo que permitem o processamento de informações quânticas. sem destruir acidentalmente sua sobreposição e sem produzir um resultado errôneo. Se quiser conhecer mais detalhadamente sua proposta, não hesite em dar uma olhada em seu artigo. Vale muito a pena.
Imagem | IBM
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