Computador quântico da IBM. (Créditos da imagem: IBM).

A programação quântica é, de fato, um bixo de sete cabeças. Provavelmente não teremos a disponibilidade de computadores quânticos de uso doméstico – tarefa que já é muito bem realizada por computadores convencionais. A computação quântica é mais útil para cálculos complexos de mais para a computação convencional.

Agora, aparentemente, pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia (ETH), na Suíça, criaram uma linguagem de programação de alto nível para a computação quântica, a Silq.

A nova linguagem é relatada em um estudo publicado em junho pela conferência Proceedings of the ACM SIGPLAN Programming Language Design and Implementation 2020 (PLDI 2020).

O que não linguagens de alto nível e baixo nível?

Linguagem de alto nível é algo que utilizamos na programação para se referir às linguagens mais legíveis, simples, como Python e JavaScript. As de baixo nível são mais próximas à linguagem de máquina, códigos que não foram palavras.

Não que as de alto nível sejam melhores que as de baixo nível – esses são simplesmente temos para diferenciar o estilo delas. Cada linguagem possui suas qualidades em suas aplicações específicas.

As linguagens de baixo nível são utilizadas em casos onde é necessário um melhor aproveitamento da arquitetura da máquina, ou uma maior velocidade de processamento em processadores não muito rápidos, como microcontroladores.

Essa nova linguagem criada pelos cientistas, para computadores quânticos, é dessas legíveis, por isso a chamamos de alto nível. É uma forma mais simples de nós, humanos, escrevermos os comandos para a máquina.

No caso da computação quântica, é um campo bastante novo, e implementar algoritmos com linguagens menos intuitivas é bastante complexo e pode tomar muito tempo, além de sujeitar a maiores erros.

Ademais, a forma de se implementar um algoritmo para determinada tarefa deveria ser pensada desde a arquitetura do computador, ou seja, um computador é construído para uma tarefa específica, e não várias, como os convencionais.

Nesse sentido, é a linguagem é bastante vantajosa, por ser pensada na lógica dos programadores, e não desde a montagem do computador.

Melhoramentos

Outro ponto que a Silq melhora na computação quântica, no que é equivale à memória RAM, na computação convencional, é a utilização dessa “RAM”. A RAM é onde é executado os programas no momento.

A computação convencional exclui automaticamente as informações já inúteis na RAM, para liberar espaço para novos cálculos. Na computação quântica isso só é possível por meio de um método manual chamado descomputação.

A Silq conseguiu uma forma de implementar essa “exclusão” de arquivos já utilizados sem causar erros e sem necessitar de operação humana para a realização da tarefa.

Segundo os pesquisadores, além da simplicidade, os programas em Silq são em média 46% mais enxutos do que os em Q# – linguagem quântica da microsoft – e 28% menor que a linguagem Quipper.

Referências:

  1. BICHSEL, Benjamin et al. “Silq: a high-level quantum language with safe uncomputation and intuitive semantics”. Acesso em: 21 jun. 2020.
  2. Tecmundo. “Pesquisadores criam linguagem de programação quântica intuitiva”. Acesso em: 21 jun. 2020.