Será que já nos questionámos sobre como vão ser os computadores, não nos próximos anos, mas daqui a 50 anos ou talvez um século? O que poderão fazer, o que será tão revolucionário nos computadores do futuro? Bom neste topico iremos explicar exactamente isso, como serão os computadores no futuro.
Como está escrito nos topicos antigos, no início do século passado, inventaram-se as calculadoras e as máquinas das fábricas ainda necessitavam de um operário para girar uma manivela ou desencadear uma engrenagem. Na final da década de 50, os transístores já eram bastante mais eficientes e confiáveis do que as válvulas, componentes considerados insubstituíveis. Uma década depois, os transístores diminuiram bastante o tamanho e surgiu o circuito integrado, com vários transístores interligados e bem pouco tempo depois surgiram os micro processadores. A partir daí o desafio foi diminuir as dimensões dos transístores, dos 10 mícrons, para os 3 mícrons e depois para 1 mícron. Hoje em dia já existem transístores de apenas 0.02 mícron, e daqui a pouco tempo podemos contar com processadores de 15 ou 20 GHz com 600 milhões de transístores.
É aqui que começa o nosso exercício de futurologia. O que virá depois dos super mainframes de 0.02 mícron? Quem sabe outros, agora de 0.01 mícron? Ou mesmo de 0.007 mícron? Mas vamos pensar um pouco mais à
frente, e quando já não for possível fabricar transístores mais pequenos, quando se atingir o limite?
A partir desse instante, estaremos num cenário idêntico ao cenário do início da década de 50, quando já não era possível diminuir o tamanho das válvulas e a única opção foi tentar melhorar os transístores tanto em termos económicos, como em termos técnicos de modo a serem mais viáveis que as válvulas, no entanto, nessa altura esse objectivo parecia um pouco inalcançável.
Neste momento existem várias outras possibilidades a serem exploradas, mas a próxima fronteira parece ser mesmo a dos computadores quânticos. Para quê usar filamentos e electricidade, se podemos usar átomos e energia? Um átomo é muito menor que um transístor, e já que a miniaturização é a alma do negócio, parece ser o passo mais lógico.
Mas afinal, como seria possível construir um computador quântico? Nas aulas de química aprendemos, que á excepção dos gases nobres, todos os materiais são instáveis. Isto deve-se á falta ou ao excesso de electrões, que fazem com esses materiais reajam com os materiais envolventes de modo a formar moléculas mais estáveis. Através da remoção ou adição de electrões podemos fabricar reacções em cadeia, que funcionariam de modo muito idêntico aos impulsos eléctricos que abrem ou fecham os transístores dos processadores e que permite o processamento de dados, que por sua vez permite, por exemplo, que estejamos a ler este texto.
O mais interessante é que num computador quântico, cada átomo tem potencial para substituir vários transístores devido ao facto de se utilizarem qubits, que ao contrário dos bits tradicionais que só podem representar um 1 ou um 0 em linguagem binária, os qubits podem representar ou um 1 ou um 0, ou 0-1 ou 0+1, ou um 1 e um 0 simultaneamente, ou seja, um computador quântico poderia processar muita informação ao mesmo tempo. Assim, existe um potencial de evolução muito grande, e sem dúvida que estes computadores serão muito mais potentes do que os computadores actuais, e até talvez que os computadores de daqui a dez anos.
No entanto, os computadores quânticos, ainda estão a alguma distância. Não é particularmente fácil trabalhar com computadores quânticos, primeiro, porque o trabalho com iões é extremamente frágil, e segundo, porque os computadores quânticos sofrem um aquecimento bastante maior do que o dos computadores “normais” durante o processamento e por isso é necessário utilizar iões que refrigem o processador para atenuar o aquecimento.
Assim, muita da evolução que os computadores quânticos recebem vai para a correcção de erros que estes criam todos os dias e não para a propriamente dita evolução dos computadores. Segundo especialistas, daqui a poucos anos, ainda só estaremos a trabalhar com poucas dezenas de qubits e o estado em que encontramos esta tecnologia neste momento é o equivalente a ter um transístor confiável, como há algumas décadas atrás. Mas isso não quer dizer que esses míseros qubits não sejam úteis. Não seria nada improvável, que nos próximos anos vissemos implementados esses míseros qubits num iPhone 10G ou no próximo processador da Intel. Ainda assim, não veremos um computador quântico disponível para a nossa mesa de trabalho pelo menos nos próximos 10 anos.
Como está escrito nos topicos antigos, no início do século passado, inventaram-se as calculadoras e as máquinas das fábricas ainda necessitavam de um operário para girar uma manivela ou desencadear uma engrenagem. Na final da década de 50, os transístores já eram bastante mais eficientes e confiáveis do que as válvulas, componentes considerados insubstituíveis. Uma década depois, os transístores diminuiram bastante o tamanho e surgiu o circuito integrado, com vários transístores interligados e bem pouco tempo depois surgiram os micro processadores. A partir daí o desafio foi diminuir as dimensões dos transístores, dos 10 mícrons, para os 3 mícrons e depois para 1 mícron. Hoje em dia já existem transístores de apenas 0.02 mícron, e daqui a pouco tempo podemos contar com processadores de 15 ou 20 GHz com 600 milhões de transístores.
É aqui que começa o nosso exercício de futurologia. O que virá depois dos super mainframes de 0.02 mícron? Quem sabe outros, agora de 0.01 mícron? Ou mesmo de 0.007 mícron? Mas vamos pensar um pouco mais à
frente, e quando já não for possível fabricar transístores mais pequenos, quando se atingir o limite?A partir desse instante, estaremos num cenário idêntico ao cenário do início da década de 50, quando já não era possível diminuir o tamanho das válvulas e a única opção foi tentar melhorar os transístores tanto em termos económicos, como em termos técnicos de modo a serem mais viáveis que as válvulas, no entanto, nessa altura esse objectivo parecia um pouco inalcançável.
Neste momento existem várias outras possibilidades a serem exploradas, mas a próxima fronteira parece ser mesmo a dos computadores quânticos. Para quê usar filamentos e electricidade, se podemos usar átomos e energia? Um átomo é muito menor que um transístor, e já que a miniaturização é a alma do negócio, parece ser o passo mais lógico.
Mas afinal, como seria possível construir um computador quântico? Nas aulas de química aprendemos, que á excepção dos gases nobres, todos os materiais são instáveis. Isto deve-se á falta ou ao excesso de electrões, que fazem com esses materiais reajam com os materiais envolventes de modo a formar moléculas mais estáveis. Através da remoção ou adição de electrões podemos fabricar reacções em cadeia, que funcionariam de modo muito idêntico aos impulsos eléctricos que abrem ou fecham os transístores dos processadores e que permite o processamento de dados, que por sua vez permite, por exemplo, que estejamos a ler este texto.
O mais interessante é que num computador quântico, cada átomo tem potencial para substituir vários transístores devido ao facto de se utilizarem qubits, que ao contrário dos bits tradicionais que só podem representar um 1 ou um 0 em linguagem binária, os qubits podem representar ou um 1 ou um 0, ou 0-1 ou 0+1, ou um 1 e um 0 simultaneamente, ou seja, um computador quântico poderia processar muita informação ao mesmo tempo. Assim, existe um potencial de evolução muito grande, e sem dúvida que estes computadores serão muito mais potentes do que os computadores actuais, e até talvez que os computadores de daqui a dez anos.
No entanto, os computadores quânticos, ainda estão a alguma distância. Não é particularmente fácil trabalhar com computadores quânticos, primeiro, porque o trabalho com iões é extremamente frágil, e segundo, porque os computadores quânticos sofrem um aquecimento bastante maior do que o dos computadores “normais” durante o processamento e por isso é necessário utilizar iões que refrigem o processador para atenuar o aquecimento.
Assim, muita da evolução que os computadores quânticos recebem vai para a correcção de erros que estes criam todos os dias e não para a propriamente dita evolução dos computadores. Segundo especialistas, daqui a poucos anos, ainda só estaremos a trabalhar com poucas dezenas de qubits e o estado em que encontramos esta tecnologia neste momento é o equivalente a ter um transístor confiável, como há algumas décadas atrás. Mas isso não quer dizer que esses míseros qubits não sejam úteis. Não seria nada improvável, que nos próximos anos vissemos implementados esses míseros qubits num iPhone 10G ou no próximo processador da Intel. Ainda assim, não veremos um computador quântico disponível para a nossa mesa de trabalho pelo menos nos próximos 10 anos.
