Tecnologia

Bits de Schrödinger: o que são computadores quânticos (e por que essa revolução vai demorar)

0 ou 1? Na dúvida, ambos. Entenda essa tecnologia e suas consequências para o futuro – que são fascinantes e perigosas em igual medida.

Por Bruno Carbinatto
Atualizado em 3 abr 2025, 19h02 - Publicado em 20 mar 2025, 11h40

Colagem, em fundo preto, — (Caroline Aranha/Getty Images/Montagem sobre reprodução)

Toda informação que um computador processa está escrita em código binário: 0 ou 1. Essa escolha entre duas opções é um bit, a unidade de medida de informação mais básica. Dentro do seu celular ou notebook, há bilhões de interruptores minúsculos, chamados transistores, que representam fisicamente os bits: em qualquer dado momento, eles podem estar ligados (um) ou desligados (zero).

Um computador quântico funciona parecido, só que com bits especiais, chamados (adivinhe!) bits quânticos, ou qubits. Os qubits também podem assumir os valores 1 ou 0. Mas há um terceiro estado possível: os dois ao mesmo tempo.

Isso se deve a uma propriedade do mundo quântico chamada superposição. É impossível prever o local exato em que um elétron qualquer está. Só podemos calcular a probabilidade de que essa partícula apareça em algum lugar. Essa não é uma limitação tecnológica dos detectores: é uma barreira que a própria natureza impõe à compreensão do Universo em pequena escala.

Se você tenta medir onde o elétron está, ele desiste dessa coisa de estar 70% aqui e 30% acolá e “decide” se manifestar como um pontinho, em um só lugar do espaço. Isso é chamado de colapso de função de onda, e descobrir como e por que ele ocorre ainda é um tópico de discussão filosófica.

Por causa dessa maluquice, qubits não são apenas 0 ou 1: são uma combinação dos dois ao mesmo tempo. Se os bits normais funcionam no esquema cara ou coroa, qubits são como moedas girando, sem jamais cair.

Uma segunda bizarrice do mundo quântico é o chamado emaranhamento (ou entrelaçamento) quântico. Nele, duas ou mais partículas podem estar vinculadas, de modo que o que acontece com uma afeta a outra imediatamente – mesmo que elas estejam separadas no espaço.

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Num computador quântico, os qubits estão emaranhados para trabalhar em equipe numa mesma missão. Quanto mais deles houver, melhor.

Para entender por que isso é revolucionário, vamos de exemplo. Imagine um bot que tenta achar a saída de um labirinto. Um computador comum testaria cada caminho, um por um, até encontrar a solução. Ele faz isso muito rápido, mas ainda precisa averiguar cada combinação possível de zeros e uns.

Já um computador quântico consideraria todas as rotas de uma vez, porque todos os seus bits já são zeros e uns ao mesmo tempo. Cada rota, em última instância, é representada por um longo trecho de código binário, e ele roda todos esses códigos ao mesmo tempo, em superposição.

Infográfico, em fundo neutro, explicando a computação quântica. — – (Arte/Superinteressante)

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Na prática, é difícil construir esses aparelhos. A superposição só dura em condições muito específicas, quando a máquina está em um estado chamado de coerência quântica. Qualquer mínima interferência do ambiente – uma vibração ou uma variação de temperatura – faz os qubits abandonarem a ambiguidade e assumirem um valor fixo. Essa fragilidade leva a uma alta taxa de erros, que permanece sem solução.

Os computadores quânticos que já existem – você vê a foto de um ao lado, com aparência de um lustre – funcionam apenas em ambientes climatizados, só um pouquinho acima do zero absoluto (-273 ºC). Por enquanto, eles contêm só algumas dezenas de qubits. Microsoft, IBM, Google e Amazon estão a alguns anos (ou até décadas) de viabilizar computadores quânticos em larga escala.

Essa seria uma façanha revolucionária. Por exemplo: permitiria à indústria farmacêutica descobrir novos medicamentos em questão de dias, não anos. Se você pensar no princípio ativo de um medicamento como uma chave – e em nosso corpo como um enorme cardápio de fechaduras bioquímicas –, fica fácil concluir que testar todas as chaves possíveis ao mesmo tempo é um atalho valioso.