Computador quântico explicado de forma simples

Em outubro de 2025, o Prêmio Nobel de Física foi para John Clarke, Michel Devoret e John Martinis, por experimentos feitos nos anos 1980 com circuitos elétricos supercondutores. Esses circuitos mostraram que efeitos do mundo quântico, que normalmente só aparecem em átomos e partículas, também podem acontecer em um objeto grande o bastante para ser construído em laboratório. Segundo o Olhar Digital, esses circuitos se tornaram a base dos qubits usados hoje em computadores quânticos de empresas como Google e IBM.

Mas o que é, afinal, um computador quântico? Ele vai substituir o seu notebook? Vai quebrar todas as senhas do mundo? Este guia explica o assunto do zero, sem fórmulas, e separa o que já é realidade do que ainda é promessa.

O que é um computador quântico

Todo computador que você conhece, do celular ao supercomputador, funciona com a mesma lógica: processa informação em bits, que são zeros e uns. Ficam mais rápidos a cada geração, mas seguem as regras da física clássica, a mesma que explica o movimento de uma bola ou o funcionamento de um motor.

O computador quântico usa outra física: a mecânica quântica, que descreve como se comportam partículas muito pequenas, como elétrons e fótons. Nesse mundo, as coisas funcionam de forma pouco intuitiva, e é justamente esse comportamento estranho que permite resolver certos problemas de um jeito que os computadores comuns não conseguem.

Uma comparação ajuda: o computador quântico não é um carro mais veloz. É mais parecido com um avião. Para ir à padaria, o carro é muito melhor. Para atravessar um oceano, só o avião serve.

Bits e qubits: qual é a diferença

O bit é a menor unidade de informação de um computador comum. Ele está sempre em um de dois estados: 0 ou 1, como um interruptor desligado ou ligado.

O qubit, ou bit quântico, também termina em 0 ou 1 quando é lido. A diferença está no que acontece antes da leitura: ele pode estar em uma combinação dos dois estados ao mesmo tempo, com "pesos" diferentes para cada um. Esse fenômeno se chama superposição.

Uma imagem que costuma ajudar é a de uma moeda. Parada na mesa, ela mostra cara ou coroa, como um bit. Girando no ar, ela não é nem uma coisa nem outra: está em um estado intermediário, que só vira cara ou coroa quando cai. O qubit é parecido com a moeda girando. A analogia não é perfeita, mas captura a ideia principal.

A diferença cresce rápido com a quantidade. Dois bits guardam uma combinação de cada vez entre quatro possíveis (00, 01, 10 ou 11). Dois qubits podem representar as quatro ao mesmo tempo. Com 300 qubits, o número de combinações possíveis supera o número estimado de átomos no universo observável.

Como funciona: os três princípios

1. Superposição

Como vimos, cada qubit pode existir em uma combinação de estados até ser medido. É isso que permite ao computador quântico trabalhar com muitas possibilidades ao mesmo tempo.

2. Emaranhamento

Dois ou mais qubits podem ficar ligados de tal forma que o estado de um está diretamente relacionado ao do outro. Medir um deles revela informação sobre o outro, mesmo que estejam separados. Einstein chamou esse efeito de "ação fantasmagórica a distância". O emaranhamento faz os qubits funcionarem como um sistema único, e não como peças isoladas.

3. Interferência

É o princípio menos conhecido e o mais importante. Assim como ondas no mar podem se somar e formar uma onda maior, ou se cancelar e deixar a água parada, os estados quânticos também se reforçam ou se anulam. Os algoritmos quânticos são montados para que os caminhos que levam à resposta errada se cancelem e os que levam à resposta certa se reforcem. Assim, quando os qubits são medidos, a resposta certa tem muito mais chance de aparecer.

Como é um computador quântico por dentro

A imagem mais famosa de um computador quântico é a de um grande "lustre" dourado, como o da capa deste post. Aquela estrutura é, na verdade, um sistema de refrigeração. Os qubits supercondutores, usados por Google e IBM, precisam funcionar a temperaturas próximas do zero absoluto, cerca de 273 graus Celsius negativos, mais frio que o espaço sideral. O chip com os qubits fica na parte de baixo, e os cabos levam os sinais de controle.

Existem várias formas de construir um qubit, e nenhuma venceu a disputa até agora:

• Circuitos supercondutores: a tecnologia reconhecida pelo Nobel de 2025, usada por Google e IBM.
• Íons aprisionados: átomos com carga elétrica presos por campos eletromagnéticos e controlados com lasers. Usados pela Quantinuum e pela IonQ.
• Átomos neutros: átomos organizados com lasers em grandes grades. Empresas como QuEra, Atom Computing e Pasqal já trabalham com milhares deles.
• Fótons: partículas de luz, que funcionam em temperaturas menos extremas.
• Qubits topológicos: a aposta da Microsoft, ainda em fase experimental e com resultados contestados por parte da comunidade científica.

O grande desafio: os erros

Se a ideia é tão poderosa, por que o computador quântico ainda não mudou o mundo? Porque os qubits são extremamente frágeis. Qualquer interferência externa, como calor, vibração ou radiação, faz o qubit perder o seu estado quântico. Esse fenômeno se chama decoerência, e ela gera erros nos cálculos.

A solução é a correção de erros: agrupar vários qubits físicos para formar um único qubit "lógico", mais confiável. O problema é que isso exige muitos qubits físicos para cada qubit lógico, e, até pouco tempo, adicionar mais qubits criava mais erros do que corrigia.

Isso começou a mudar. Com o chip Willow, apresentado no fim de 2024, o Google mostrou que conseguia reduzir os erros à medida que aumentava o número de qubits, um marco esperado havia décadas. IBM e Google trabalham com a meta de ter um computador quântico com correção de erros e útil em escala até 2029, segundo um levantamento do Inside Deep Tech. São metas das empresas, não garantias.

Onde a computação quântica pode ajudar

Moléculas e materiais

É a aplicação mais promissora. Moléculas seguem as regras da física quântica, e simular o comportamento delas em um computador comum fica impossível a partir de certo tamanho. Um computador quântico poderia ajudar a desenvolver remédios, baterias mais eficientes e novos materiais. No agronegócio, uma aposta frequente é entender melhor as reações químicas da produção de fertilizantes, um processo que consome muita energia.

Otimização

Problemas com muitas variáveis, como rotas de entrega, escalas de produção e carteiras de investimento, estão entre os candidatos. Aqui, porém, a vantagem quântica ainda é debatida, porque os algoritmos clássicos também melhoram rápido.

Segurança digital

Este é o ponto que mais preocupa. Boa parte da criptografia usada hoje na internet, em bancos e em compras on-line depende de problemas matemáticos que os computadores comuns levariam milhares de anos para resolver. Um computador quântico grande e com correção de erros poderia resolver alguns deles muito mais rápido.

Esse computador ainda não existe, mas o mundo já se prepara. Em agosto de 2024, o NIST, órgão de padrões dos Estados Unidos, aprovou os primeiros padrões de criptografia pós-quântica, resistentes a esse tipo de ataque. Uma das preocupações é a estratégia de "coletar agora e decifrar depois": guardar hoje dados criptografados para abri-los quando a tecnologia estiver pronta.

Pesquisa científica

Física, química e ciência dos materiais têm fenômenos que são difíceis de simular hoje. A própria ideia do computador quântico nasceu daí: na década de 1980, o físico Richard Feynman sugeriu que, para simular a natureza, seria preciso um computador que funcionasse com as mesmas regras quânticas.

O que o computador quântico não vai fazer

• Substituir o seu celular ou notebook. Para navegar, editar textos, ver vídeos e jogar, o computador comum continua sendo melhor e mais barato.
• Ser mais rápido em qualquer tarefa. A vantagem existe apenas em problemas específicos, com algoritmos próprios.
• Chegar à sua casa. Por causa da refrigeração extrema e do custo, os computadores quânticos ficam em laboratórios e data centers. Quem usa, acessa pela nuvem.
• Quebrar todas as senhas amanhã. As máquinas atuais estão longe disso, e a migração para a criptografia pós-quântica já começou.

E o Brasil?

O país também está entrando nessa corrida. Em junho de 2026, o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação apresentou, em João Pessoa, o Centro Internacional de Computação e Tecnologias Quânticas da Paraíba (CIQUANTA-PB). Segundo o Convergência Digital, o centro deve receber os dois primeiros computadores quânticos operacionais do Brasil, com 20 e 100 qubits, com investimento de cerca de R$ 200 milhões. O ministério não informou quando os equipamentos vão começar a funcionar. O programa também prevê a formação de cerca de 500 pessoas em tecnologias quânticas em seis cidades.

Glossário rápido

• Qubit: a unidade de informação do computador quântico.
• Superposição: a capacidade do qubit de estar em uma combinação de estados antes de ser medido.
• Emaranhamento: a ligação entre qubits que faz o estado de um depender do outro.
• Interferência: o efeito que reforça as respostas certas e cancela as erradas.
• Decoerência: a perda do estado quântico por interferência do ambiente, que causa erros.
• Qubit lógico: um qubit mais confiável, formado por vários qubits físicos com correção de erros.
• Vantagem quântica: quando um computador quântico resolve uma tarefa que nenhum computador clássico consegue resolver em tempo razoável.
• Criptografia pós-quântica: métodos de proteção de dados resistentes a ataques de computadores quânticos.

Perguntas frequentes

Já existe computador quântico funcionando?

Sim. Empresas como Google, IBM, Quantinuum e IonQ têm máquinas funcionando, algumas acessíveis pela nuvem. Mas elas ainda são experimentais e cometem muitos erros. Os computadores quânticos capazes de resolver problemas práticos em grande escala ainda estão em desenvolvimento.

Posso usar um computador quântico?

Sim, para aprender. A IBM, por exemplo, oferece acesso gratuito limitado a computadores quânticos reais pela nuvem, com cursos para iniciantes. É uma boa porta de entrada para estudantes e curiosos.

O computador quântico vai quebrar o Pix e os bancos?

Não no curto prazo. As máquinas atuais estão muito longe dessa capacidade, e o setor financeiro já estuda a migração para a criptografia pós-quântica. É um risco de longo prazo que está sendo tratado com antecedência.

Quando os computadores quânticos vão ser úteis de verdade?

As principais empresas falam em máquinas com correção de erros e úteis em escala por volta de 2029 e 2030. São metas, e a história da tecnologia mostra que prazos assim podem mudar. Algumas aplicações em química e materiais devem aparecer antes.

Preciso aprender física quântica para trabalhar na área?

Para pesquisar o hardware, sim. Mas a área também precisa de programadores, engenheiros, especialistas em segurança e profissionais de negócios. Muitos cursos introdutórios começam do zero.