Processadores quânticos

FMU

GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA DE SEGURANÇA DA INFORMAÇÃO

LEONARDO PACHECO ZANCANARO DA COSTA

Processadores Quânticos

Arquitetura de Computadores
Prof. Edinei Urcher

1 - Introdução
Os processadores atuais já chegaram ao seu limite potencial em núcleos únicos, o que fez que há alguns anos a tecnologia de múltiplos núcleos fosse desenvolvida. Essa estagnação porém não foi uma surpresa. Em 1965, Gordon Moore, co-fundador da Intel, fez uma previsão que se tornou famosa, sendo conhecida como Lei de Moore. Segundo Moore, os transistores, que definem a velocidade dos processadores, aumentariam exponencialmente num curto intervalo de tempo, mas depois chegaria à um limite.
A figura Figura 2.1 mostra a evolução dos processadores da família Intel desde 1970 até 2005.
Figura 1.1: Lei de Moore
Apesar da grande evolução dos microprocessadores nos últimos anos, a sua forma de programação é baseado na mesma forma de arquitetura inicial, a arquitetura de Von Neumann. Desta forma sua capacidade de resolução de problemas sempre foi a mesma, aumentando apenas sua velocidade em solucioná-los. Além disso, acredita-se a tecnologia utilizada na fabricação de transistores esteja chegando ao seu limite físico. Atualmente são pesquisados transistores de algumas dezenas de nanômetros, que correspondem apenas a alguns poucos átomos. Sendo assim, é fisicamente impossível ir muito além disto.
Tendo em vista esses problemas, a partir da década de 1980 difundiu-se a idéia de Computação Quântica, que trabalharia os fênomenos físicos em escala quântica. Peter Shor, pioneiro do estudo, demonstrou por meio de um algoritmo que um computador quântico teria uma capacidade muito além do normal, podendo resolucionar problemas em tempo polimional, enquanto as estruturas baseadas na arquitetura de Von Neumann levam um tempo exponencial.

2- QUBIT
O modelo clássico de computador utiliza como elemento básico de informação o bit, que pode estar desligado, representado pelo estado 0