A computação quântica explicada em dez minutos
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0:01 - 0:03Vamos jogar.
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0:03 - 0:06Imaginem que vocês estão em Las Vegas,
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0:06 - 0:07em um cassino,
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0:07 - 0:11e decidem jogar em um
dos computadores de lá, -
0:11 - 0:14como se jogassem paciência ou xadrez.
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0:15 - 0:18O computador pode movimentar o jogo,
assim como um jogador humano. -
0:18 - 0:21Esse é um jogo de cara ou coroa.
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0:21 - 0:24Começa com uma moeda mostrando "cara",
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0:24 - 0:26e o computador jogará primeiro.
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0:26 - 0:28Ele pode escolher virar a moeda ou não,
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0:29 - 0:31mas vocês não conseguem ver o resultado.
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0:31 - 0:33A seguir, é a vez de vocês.
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0:33 - 0:36Podem também escolher
virar a moeda ou não, -
0:36 - 0:40e seu movimento não será revelado
a seu adversário, o computador. -
0:40 - 0:44Finalmente, ele joga de novo
e pode virar a moeda ou não, -
0:44 - 0:46e, após essas três rodadas,
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0:46 - 0:48a face é revelada:
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0:48 - 0:51se for "cara", o computador ganha;
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0:51 - 0:53se for "coroa", vocês ganham.
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0:54 - 0:56É um jogo muito simples,
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0:56 - 0:59e, se todos jogarem honestamente,
e a moeda não estiver marcada, -
0:59 - 1:03vocês terão 50% de chance
de ganhar o jogo. -
1:03 - 1:05Para confirmar isso,
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1:05 - 1:09pedi a meus alunos que fizessem
esse jogo em nossos computadores, -
1:09 - 1:11e, após inúmeras tentativas,
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1:11 - 1:15a taxa de vitória deles acabou
sendo 50% ou próxima disso, -
1:15 - 1:16conforme esperado.
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1:16 - 1:18Parece um jogo chato, não é mesmo?
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1:18 - 1:22Mas, e se você pudesse fazer esse jogo
em um computador quântico? -
1:23 - 1:26Os cassinos de Las Vegas
não têm computadores quânticos, -
1:26 - 1:28que eu saiba,
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1:28 - 1:31mas a IBM fabricou um computador
quântico que está em operação. -
1:31 - 1:32Aqui está.
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1:33 - 1:35Mas, o que é um computador quântico?
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1:35 - 1:37A física quântica descreve
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1:37 - 1:41o comportamento dos átomos
e das partículas fundamentais, -
1:41 - 1:44como elétrons e fótons.
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1:44 - 1:48Um computador quântico opera controlando
o comportamento dessas partículas, -
1:48 - 1:52mas de uma maneira totalmente diferente
dos computadores comuns. -
1:52 - 1:58Ele não é apenas uma versão mais poderosa
de nossos computadores atuais, -
1:58 - 2:02assim como uma lâmpada
não é uma vela mais poderosa. -
2:02 - 2:07Não se pode fabricar uma lâmpada
fazendo velas cada vez melhores. -
2:07 - 2:09Uma lâmpada tem uma tecnologia diferente,
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2:09 - 2:12baseada em um conhecimento
científico mais profundo. -
2:12 - 2:16De maneira semelhante, um computador
quântico é um novo tipo de aparelho, -
2:16 - 2:18baseado na ciência da física quântica.
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2:18 - 2:22Assim como a lâmpada
transformou a sociedade, -
2:22 - 2:24os computadores quânticos
têm o potencial de impactar -
2:24 - 2:26inúmeros aspectos de nossa vida,
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2:26 - 2:28inclusive nossas
necessidades de segurança, -
2:28 - 2:31nossa assistência médica
e até mesmo a internet. -
2:31 - 2:35Empresas de todo o mundo estão trabalhando
para fabricar esses aparelhos. -
2:35 - 2:38Para entender do que se trata
todo esse entusiasmo, -
2:38 - 2:40vamos jogar em um computador quântico.
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2:41 - 2:46Posso me conectar ao computador
quântico da IBM daqui mesmo, -
2:46 - 2:48o que significa que posso
jogar remotamente, -
2:48 - 2:50e vocês também.
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2:50 - 2:56Para isso acontecer, devem se lembrar
de ter recebido um e-mail do TED -
2:56 - 2:59perguntando se vocês escolheriam
virar a moeda ou não, -
2:59 - 3:01caso tenham jogado.
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3:01 - 3:06Na verdade, pedimos que escolhessem
entre um círculo e um quadrado. -
3:06 - 3:10Vocês não sabiam, mas sua escolha
de círculo significava "virar a moeda"; -
3:10 - 3:12sua escolha de quadrado, "não virar".
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3:13 - 3:16Recebemos 372 respostas.
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3:16 - 3:17Obrigada.
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3:17 - 3:21Isso significa que podemos ter 372 jogos
contra o computador quântico -
3:21 - 3:23usando a escolha de vocês.
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3:23 - 3:25É um jogo muito rápido.
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3:25 - 3:28Assim posso lhes mostrar
os resultados aqui mesmo. -
3:28 - 3:31Infelizmente, vocês
não se saíram muito bem. -
3:31 - 3:32(Risos)
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3:33 - 3:36O computador quântico
venceu quase todos os jogos. -
3:36 - 3:40Perdeu alguns só por causa
de erros operacionais. -
3:40 - 3:42(Risos)
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3:42 - 3:46Como foi que ele alcançou
essa incrível série de vitórias? -
3:46 - 3:49Parece magia ou trapaça,
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3:49 - 3:52mas, na verdade, é apenas
a física quântica em ação. -
3:52 - 3:53Eis como funciona.
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3:53 - 3:59Um computador comum simula
o cara ou coroa de uma moeda como um bit, -
3:59 - 4:01de valor zero ou um,
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4:01 - 4:04ou uma corrente se ligando e desligando
dentro do chip de seu computador. -
4:04 - 4:07Um computador quântico
é totalmente diferente. -
4:07 - 4:12Um bit quântico tem uma identidade
não binária mais fluida. -
4:13 - 4:18Pode existir em uma superposição,
ou combinação de zero e um, -
4:18 - 4:24com alguma probabilidade de ser zero
e alguma probabilidade de ser um. -
4:24 - 4:26Em outras palavras, a identidade dele
está em um espectro. -
4:27 - 4:31Por exemplo, poderia haver
uma chance de 70% de ser zero -
4:31 - 4:33e de 30% de ser um,
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4:33 - 4:37ou 80-20 ou 60-40.
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4:37 - 4:40As possibilidades são infinitas.
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4:40 - 4:41A ideia principal aqui
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4:41 - 4:45é que temos que desistir
de valores precisos de zero e um -
4:45 - 4:48e permitir alguma incerteza.
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4:48 - 4:49Durante o jogo,
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4:49 - 4:54o computador quântico cria
a combinação fluida de cara e coroa, -
4:54 - 4:55zero e um,
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4:55 - 4:58de modo que, não importa
o que o jogador faça, -
4:58 - 4:59vire ou não a moeda,
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4:59 - 5:01a superposição permanece intacta.
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5:02 - 5:06É como mesclar a mistura de dois fluidos.
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5:06 - 5:10Mescladas ou não, os fluidos
permanecem em uma mistura, -
5:10 - 5:13mas, no movimento final,
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5:13 - 5:17o computador quântico pode desfazer
a mistura de zero e um, -
5:17 - 5:20recuperando "cara" perfeitamente
para que você perca sempre. -
5:20 - 5:22(Risos)
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5:22 - 5:26Se acham isso um pouco estranho,
estão absolutamente certos. -
5:27 - 5:31Moedas regulares não existem
em combinações de cara e coroa. -
5:31 - 5:35Não vivenciamos
essa realidade quântica fluida -
5:35 - 5:37em nossa vida cotidiana.
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5:37 - 5:40Se estão confusos com o quantum,
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5:40 - 5:42não se preocupem, vocês estão chegando lá.
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5:42 - 5:44(Risos)
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5:45 - 5:49Mas, mesmo não vivenciando
a estranheza quântica, -
5:49 - 5:52podemos ver os efeitos
muito reais dela em ação. -
5:52 - 5:54Vocês viram os dados por si mesmos.
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5:55 - 5:56O computador quântico venceu,
-
5:56 - 6:01porque aproveitou
superposição e incerteza, -
6:01 - 6:03e essas propriedades
quânticas são poderosas, -
6:03 - 6:05não apenas para vencer no cara ou coroa,
-
6:06 - 6:09mas também para construir
futuras tecnologias quânticas. -
6:09 - 6:13Então, deixem-me dar três exemplos
de possíveis aplicações -
6:13 - 6:14que podem mudar nossa vida.
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6:15 - 6:17Em primeiro lugar,
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6:17 - 6:20a incerteza quântica poderia ser usada
para criar chaves privadas -
6:20 - 6:24para criptografar mensagens
enviadas de um local a outro -
6:24 - 6:29de modo que os hackers não pudessem copiar
secretamente a chave com perfeição, -
6:29 - 6:31devido à incerteza quântica.
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6:32 - 6:36Eles teriam que quebrar
as leis da física quântica -
6:36 - 6:37para "hackear" a chave.
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6:38 - 6:42Esse tipo de criptografia inquebrável
já está sendo testado pelos bancos -
6:42 - 6:45e por outras instituições em todo o mundo.
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6:45 - 6:51Atualmente, usamos mais de 17 bilhões
de aparelhos conectados globalmente. -
6:52 - 6:55Imaginem o impacto que a criptografia
quântica poderia ter no futuro. -
6:56 - 6:58Em segundo lugar, as tecnologias quânticas
-
6:58 - 7:02também poderiam transformar
a assistência médica e os medicamentos. -
7:02 - 7:03Por exemplo,
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7:03 - 7:08a concepção e a análise de moléculas
para o desenvolvimento de medicamentos -
7:08 - 7:10é um problema que nos desafia hoje em dia,
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7:10 - 7:15porque descrever e calcular com exatidão
-
7:15 - 7:19todas as propriedades quânticas
de todos os átomos da molécula -
7:19 - 7:23é uma tarefa computacional difícil,
mesmo para nossos supercomputadores. -
7:23 - 7:26Mas um computador quântico
poderia fazer melhor, -
7:26 - 7:29porque ele opera usando as mesmas
propriedades quânticas -
7:29 - 7:32da molécula que está tentando simular.
-
7:32 - 7:34Assim, simulações quânticas
futuras em larga escala -
7:34 - 7:36para o desenvolvimento de medicamentos
-
7:36 - 7:40talvez pudessem levar a tratamentos
para doenças como o Alzheimer, -
7:40 - 7:42que afeta milhares de vidas.
-
7:42 - 7:45E, em terceiro lugar,
minha aplicação quântica favorita -
7:45 - 7:50é o teletransporte de informações
de um local a outro -
7:50 - 7:53sem transmiti-las fisicamente.
-
7:54 - 7:57Parece ficção científica, mas é possível,
-
7:57 - 8:01porque essas identidades fluidas
das partículas quânticas -
8:01 - 8:04podem ficar presas no espaço e no tempo
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8:04 - 8:08de tal maneira que, quando mudamos
algo sobre uma partícula, -
8:08 - 8:10ela pode impactar a outra,
-
8:10 - 8:13e isso cria um canal
para o teletransporte. -
8:13 - 8:16Já foi demonstrado
em laboratórios de pesquisa, -
8:16 - 8:19e poderia ser parte
de uma futura internet quântica. -
8:19 - 8:23Não temos essa rede ainda,
-
8:23 - 8:25mas minha equipe está trabalhando
nessas possibilidades, -
8:26 - 8:30simulando uma rede quântica
em um computador quântico. -
8:30 - 8:34Projetamos e implementamos
alguns novos protocolos interessantes -
8:34 - 8:40como o teletransporte
entre diferentes usuários na rede, -
8:40 - 8:42uma eficiente transmissão de dados
-
8:42 - 8:44e até mesmo a votação segura.
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8:44 - 8:47É muito divertido pra mim
ser profissional de física quântica. -
8:47 - 8:49Recomendo muito.
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8:49 - 8:50(Risos)
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8:51 - 8:54Começamos a ser exploradores
no mundo das maravilhas quânticas. -
8:54 - 8:57Quem sabe quais aplicativos
descobriremos a seguir? -
8:57 - 9:00Devemos seguir com cuidado
e responsabilidade -
9:00 - 9:02enquanto construímos
nosso futuro quântico. -
9:03 - 9:05Eu, pessoalmente,
-
9:05 - 9:08não vejo a física quântica
como uma ferramenta -
9:08 - 9:10apenas para construir
computadores quânticos. -
9:10 - 9:12Vejo os computadores quânticos
-
9:12 - 9:15como uma maneira de investigar
os mistérios da natureza -
9:15 - 9:19e revelar mais sobre esse mundo oculto
fora de nossas experiências. -
9:19 - 9:21Que incrível que nós, humanos,
-
9:21 - 9:24com nosso acesso relativamente
limitado ao universo, -
9:24 - 9:27ainda podemos ver muito além
de nosso horizonte -
9:27 - 9:30apenas usando nossa
imaginação e ingenuidade. -
9:30 - 9:33E o universo nos recompensa
-
9:33 - 9:37mostrando a nós como ele é incrivelmente
interessante e surpreendente. -
9:37 - 9:41O futuro é fundamentalmente incerto,
-
9:41 - 9:44e, para mim, isso é
certamente emocionante. -
9:44 - 9:45Obrigada.
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9:46 - 9:47(Aplausos)
- Title:
- A computação quântica explicada em dez minutos
- Speaker:
- Shohini Ghose
- Description:
-
Um computador quântico não é apenas uma versão mais poderosa dos computadores que usamos atualmente; é algo completamente diferente, baseado em um entendimento científico emergente, e mais do que um pouco de incerteza. Entre no mundo das maravilhas quânticas com a bolsista TED Shohini Ghose e aprenda como essa tecnologia detém o potencial de transformar medicamentos, criar criptografia inquebrável e até mesmo teletransportar informações.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 10:04
Maricene Crus edited Portuguese, Brazilian subtitles for A beginner's guide to quantum computing | ||
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