Os Qubits Quânticos são Superestimados? O Debate da Física Racional

Os computadores quânticos são tanto o segmento mais promissor quanto o mais confuso da inovação em computação. Por um lado, os computadores quânticos prometem executar cálculos que de outra forma seriam totalmente impossíveis, e parecem, às vezes, quebrar todas as regras e limitações dos computadores normais.

Por outro lado, eles são extremamente difíceis de construir e de escalar seu poder de computação para níveis úteis. E ainda há muito que não entendemos sobre a física quântica, deixando o conceito de computadores quânticos vulnerável a surpresas inesperadas. Por exemplo, uma teoria adequada de gravidade quântica tem permanecido elusiva por décadas, potencialmente apontando para uma falha profunda em nossa compreensão da mecânica quântica.

Essa última ideia de limitação fundamental da própria física quântica foi recentemente elaborada ainda mais por Tim Palmer, pesquisador da Universidade de Oxford, mais conhecido por seu trabalho em teoria do caos e clima.

Ele acredita que propriedades matemáticas fundamentais do espaço quântico podem limitar intrinsecamente as capacidades reais dos computadores quânticos, muito mais do que se pensava anteriormente.

Ele publicou seu estudo na prestigiosa revista científica PNAS¹, sob o título “Rational quantum mechanics: Testing quantum theory with quantum computers”.

Entendendo o Hype: Como Funcionam os Computadores Quânticos?

A parte fundamental é que, em vez de bits “discretos” com valores 1 e 0 como um computador normal, os qubits dos computadores quânticos exibem superposição quântica e emaranhamento.

Em termos simplificados, isso significa que cada qubit pode armazenar intrinsecamente informações mais complexas simultaneamente, facilitando cálculos com matrizes matemáticas complexas.

Portanto, para um conjunto de dados complexo com muitos valores possíveis para cada ponto de dados, como os valores de spin de elétrons ou átomos em um chip ou em um eletrodo de bateria, os computadores quânticos podem lidar com a crescente complexidade, com cada qubit adicional aumentando exponencialmente a capacidade.

Em contraste, um computador normal adiciona apenas uma nova capacidade de cada vez, um novo bit de cada vez, de modo que um cálculo que se torna exponencialmente mais complexo a cada ponto de dados adicionado rapidamente se torna inadministrável, com a complexidade que se multiplica rapidamente sobrecarregando a capacidade até mesmo do melhor supercomputador convencional.

Pelo menos essa é a teoria, apoiada pelos conceitos convencionais de como a física quântica clássica funciona. Mas o Prof. Palmer argumenta que isso não é o caso.

Mecânica Quântica vs. Física Quântica Racional (RaQM)

O que é o Espaço de Hilbert? A Estrutura do Poder Quântico

Os conceitos “convencionais” da física quântica são geralmente agrupados sob o termo “mecânica quântica” (QM) e descrevem os fenômenos complexos, frequentemente contra‑intuitivos, que ocorrem na escala quântica.

Um elemento chave relevante para os computadores quânticos é a ideia de Hilbert space. Esse conceito expande o espaço familiar 2D ou 3D para qualquer número de dimensões e cria a estrutura matemática sobre a qual a maior parte da física quântica é construída.

“Espaço de Hilbert é um conceito matemático em geometria linear que define um espaço de dimensão infinita. Em outras palavras, ele pega conceitos geométricos limitados ao tratamento de espaços bidimensionais e tridimensionais e os expande para que possam ser usados com um número infinito de dimensões.”

Como é uma ferramenta tão fundamental da física quântica, raramente é questionado. E certamente é uma ideia “verdadeira” em geral, pois possibilitou a maioria das previsões da física quântica que foram confirmadas experimentalmente.

“Espaços de Hilbert são cruciais em campos como a mecânica quântica, onde fornecem a estrutura matemática para entender o comportamento de partículas em escalas microscópicas. Isso inclui aplicações na resolução de equações complexas como a equação de Schrödinger, que descreve como os sistemas quânticos evolvem ao longo do tempo.”

Em sua interpretação clássica, o número de dimensões em um espaço de Hilbert cresce exponencialmente com o número de qubits usados por um computador quântico. Essa interpretação depende inteiramente da natureza contínua do Espaço de Hilbert, que é a ideia que o Prof. Palmer está questionando.

Física Quântica Racional: Desafiando o Continuum

A teoria publicada pelo físico de Oxford desafia a ideia de que o Espaço de Hilbert realmente funciona dessa maneira, e aponta a elusividade da gravidade quântica como uma indicação de que isso pode ser verdade. Ele chama sua teoria de “rational quantum mechanics” (RaQM).

“Introduzimos uma teoria da física quântica baseada na noção de que a natureza contínua do espaço de estados da mecânica quântica aproxima algo inerentemente discreto, e argumentamos que a razão para essa descontinuidade é a gravidade.”

A ideia é que o Espaço de Hilbert é de fato granular, mas com um espaço extremamente pequeno, já que a gravidade é tão fraca comparada a outras forças físicas fundamentais. Ele desenvolveu essas ideias mais adiante em um artigo científico acompanhante² intitulado “Solving the Mysteries of Quantum Mechanics: Why Nature Abhors a Continuum”.

Sem entrar nos detalhes matemáticos, considera‑se que o estado quântico é definido apenas em relação a certos observáveis “racionais”. Isso leva a uma compreensão ligeiramente diferente dos números complexos, como o número imaginário √(-1) ou os chamados quaterniões, o que permite uma interpretação realista do estado quântico no RaQM, comparado com a QM.

Ou, como o Prof. Palmer coloca, sua teoria elimina alguns dos famosos paradoxos da física quântica, como o gato de Schrödinger.

“No RaQM, os gatos não estão mais simultaneamente vivos e mortos.”

O Teto de 1.000 Qubits: Implicações Práticas para o Futuro

Uma parte essencial da premissa dos computadores quânticos ultra‑poderosos é que adicionar mais qubits adiciona mais “dimensões” para trabalhar em um problema matemático. Essa suposição baseia‑se na ideia de um “suprimento infinito de novo armazenamento de dados” (dimensões) pelo Espaço de Hilbert à medida que mais qubits são adicionados ao sistema.

A ideia do Prof. Palmer teria, portanto, sérias implicações para os computadores quânticos.

Se isso for verdade, o conteúdo de informação no estado quântico cresce linearmente com o número de qubits, e não exponencialmente como se pensava anteriormente, essencialmente quebrando a maior premissa dos computadores quânticos.

“Acima de um número crítico de qubits emaranhados, simplesmente não há informação suficiente no estado quântico para alocar nem mesmo um bit de informação a cada dimensão do espaço de Hilbert. Quando isso ocorre, algoritmos quânticos que utilizam todo o espaço de Hilbert deixarão de ter vantagem quântica sobre algoritmos clássicos.”

O artigo estima que esse limiar poderia ser atingido quando os computadores quânticos ultrapassarem aproximadamente algumas centenas até 1.000 qubits corrigidos por erro.

Deve‑se notar que isso está muito abaixo do limiar esperado necessário para quebrar níveis importantes de criptografia, com, por exemplo, 4.099 qubits necessários para quebrar uma chave RSA de 2048 bits usando algoritmo de Shor, o algoritmo quântico mais provável de ser útil para fins práticos.

Se o Prof. Palmer estiver certo, isso pode significar que a criptografia permanecerá para sempre segura contra computadores quânticos como os entendemos hoje.

À medida que muitos protótipos de computadores quânticos se aproximam desse limite, isoladamente ou por meio de redes, provavelmente saberemos em breve se essa ideia é verdadeira.

“‘A QM superou todos os desafios experimentais lançados contra ela e, portanto, no artigo, proponho um experimento que poderia ser realizado em alguns anos – se alguém acreditar nas roadmaps de tecnologia quântica – para testar o RaQM contra a QM.’”

O conceito também poderia ter grandes ramificações para a física quântica, se comprovado, muito além de limitar o potencial dos computadores quânticos. Isso por si só poderia tornar os computadores quânticos muito importantes, mesmo que suas aplicações práticas sejam mais limitadas do que se esperava anteriormente.

“Se os computadores quânticos proporcionarem os experimentos não apenas para encontrar uma teoria sucessora da mecânica quântica, mas, mais importante, para encontrar a teoria que sintetiza a física quântica e gravitacional, isso certamente seria um resultado extraordinariamente bom para todo o trabalho que tem sido dedicado à computação quântica ao longo dos anos.”

Principais Lições de Investimento Estratégico: Gerenciando o Risco Quântico

Este novo conceito está longe de ser comprovado e, na verdade, representa um afastamento radical do consenso dos físicos sobre a mecânica quântica. Portanto, por enquanto, é apenas uma teoria muito interessante, mas não comprovada, que existe apenas na matemática teórica.

No entanto, deve chamar a atenção de investidores em ações de computação quântica, pois nos lembra que a física quântica ainda está longe de ser totalmente compreendida e possui potencial tanto para novas possibilidades surpreendentes quanto para limites em suas aplicações práticas.

Outro elemento é que, se a criptografia estiver permanentemente segura contra computadores quânticos, o Bitcoin também estará, o que recentemente sofreu com a narrativa de ser em breve “quebrado” pelos avanços na computação quântica, um tema que também abordamos em “The Post-Quantum Investment Audit: Top 10 Stocks for 2026”.

Portanto, pode fazer sentido equilibrar ambos os riscos um contra o outro:

• Se os computadores quânticos atingirem um limite máximo de 1.000+ qubits, o Bitcoin estará seguro, e a narrativa que pressionou o preço do Bitcoin para baixo desaparece.
• Se o Prof. Palmer estiver errado, os computadores quânticos podem de fato ameaçar a parte de Bitcoin de um portfólio, mas também serão capazes de realizar uma façanha de cálculo difícil de imaginar tanto na criptografia quanto em uma compreensão mais profunda do mundo material.

Portanto, um portfólio que combine ações de computação quântica e criptomoedas provavelmente mitigará melhor ambas as eventualidades.

Para investimento em computação quântica, você pode consultar nosso relatório de investimento sobre a Honeywell e sua subsidiária de computação quântica, Quantinuum, ou nosso artigo “5 Melhores Empresas de Computação Quântica de 2025”.

Referências:

<sup>1. Tim Palmer. Mecânica quântica racional: Testando a teoria quântica com computadores quânticos. PNAS. 123 (12) e2523350123. 16 de março de 2026. https://doi.org/10.1073/pnas.2523350123
2. Tim Palmer. Desvendando os Mistérios da Mecânica Quântica: Por que a Natureza Detesta um Continuum.Proceedings of the Royal Society. 18 de fevereiro de 2026. https://arxiv.org/abs/2602.16382</sup>