Físico de Oxford limita potencial de computadores quânticos a 1.000 qubits
Uma nova teoria proposta pelo físico Tim Palmer, da Universidade de Oxford, sugere que os computadores quânticos podem enfrentar limitações fundamentais em seu poder de processamento, contrariando a expectativa de que milhões de qubits seriam necessários para aplicações revolucionárias. Segundo Palmer, o limite prático pode estar em torno de 1.000 qubits.
A Discretização do Espaço de Hilbert
A computação quântica baseia seu poder na capacidade dos qubits de representar múltiplos estados simultaneamente, duplicando o poder computacional a cada novo qubit adicionado. Essa expansão é teoricamente descrita pelo espaço de Hilbert, um constructo matemático de alta dimensionalidade. A teoria padrão assume que este espaço pode ser explorado de forma contínua.
No entanto, Palmer argumenta que a realidade física, influenciada pela gravidade, impõe uma natureza inerentemente discreta a esse espaço. Ele postula que há uma quantidade finita de informação física que um sistema pode conter, limitando a atribuição de valores independentes a cada dimensão do espaço de Hilbert.
Implicações para a Criptografia e a Física
Essa restrição significa que, embora o espaço de Hilbert se expanda teoricamente de forma exponencial, a porção acessível a um computador quântico se torna progressivamente limitada. Palmer estima que essa limitação se manifestaria por volta de 1.000 qubits, um patamar já alcançado por algumas arquiteturas quânticas atuais.
Uma das consequências mais significativas dessa teoria é a previsão de que computadores quânticos podem não ser capazes de quebrar criptografias robustas como o RSA em cenários reais, não por razões práticas, mas por limitações físicas intrínsecas. Isso levanta questões sobre o futuro da segurança digital em um mundo pós-computação quântica.
Benefícios Além da Computação
Apesar das limitações apontadas, Palmer ressalta que os computadores quânticos ainda possuem valor intrínseco para a pesquisa científica. Eles podem ser ferramentas cruciais para o avanço da física, especialmente na busca por teorias que unifiquem a mecânica quântica e a gravidade. O pesquisador sugere que os benefícios comerciais de longo prazo dessas novas teorias físicas podem, eventualmente, superar os derivados apenas da mecânica quântica.
A pesquisa, publicada na Proceedings of the National Academy of Sciences, sugere que o verdadeiro legado dos computadores quânticos pode residir em sua capacidade de impulsionar descobertas teóricas fundamentais sobre a natureza do universo.