No outono passado, o Google anunciou que havia alcançado a supremacia quântica. Se isso soa um pouco abstrato e pouco relevante para o usuário médio, pense novamente. O que fizeram essencialmente, foi usar um computador quântico para resolver um problema que teria enganado até o supercomputador mais sofisticado. Impressionante, certo?

Além disso, o estado da computação quântica afeta diretamente a segurança dos seus dados. Afinal, muitos métodos de proteção no mundo digital não são baseados em ser indecifráveis, mas em dentro de um tempo razoável serem difíceis de burlar. Vamos dar uma olhada no novo brinquedo do Google e considerar se algum dia devemos nos preocupar com cibercriminosos usando essa tecnologia para invadir nossas vidas.

O que é um computador quântico?

A principal diferença entre computadores quânticos e o tipo de transistor tradicional que todos usamos hoje é como eles lidam com dados. Os dispositivos com os quais estamos familiarizados – de smartphones e laptops ao supercomputador de xadrez Deep Blue – armazenam tudo em bits — a menor unidade de informação. Um bit pode assumir dois valores: 0 ou 1.

Pegue por exemplo uma lâmpada: ela vai estar acesa (1) ou apagada (0). Um arquivo no HD parece um conjunto de lâmpadas, algumas acesas e outras apagadas. Armado com muitas lâmpadas, você pode codificar informações, como a frase “Albert esteve aqui” ou uma imagem da Mona Lisa.

Quando um dispositivo de dois estados resolve um problema, ele precisa ligar e desligar essas lâmpadas continuamente, escrevendo e apagando os resultados de cálculos intermediários para evitar que eles entupam sua memória. Isso leva tempo, portanto, se a tarefa for muito complexa, o computador pensará por muito, muito tempo.

Os computadores quânticos, diferentemente de seus primos mais velhos, armazenam e processam dados usando bits quânticos, ou qubits, na abreviação. Eles podem não apenas ser ativados e desativados, mas também estar em estado de transição ou até ativados e desativados ao mesmo tempo. Continuando a analogia da lâmpada, um qubit é como uma lâmpada que você apagou, mas continua piscando. Ou como o gato de Schrödinger, considerado simultaneamente vivo e morto.

As lâmpadas de um computador quântico sendo ligadas e desligadas economizam uma quantidade enorme de tempo. Portanto, um máquina dessas pode resolver problemas complexos muito mais rapidamente do que o mais poderoso dispositivo tradicional. O Google alega que sua máquina quântica, Sycamore, levou em 3 minutos em um cálculo que exigiria 10 mil anos em um supecomputador de hoje em dia. É aí que entra o termo “supremacia”.

Computadores quânticos na vida real

Estabelecemos que os computadores quânticos são bastante precisos quando se trata de resolver problemas altamente complexos. Então, por que a era dos transistores já não foi destinada aos livros de história? Como a tecnologia quântica ainda é jovem, e o estado da “lâmpada piscando” é muito instável – sem mencionar que, quanto mais qubits um sistema contém, mais difícil a estabilidade. E a viabilidade de cálculos complexos depende, entre outras coisas, do número de qubits: com duas lâmpadas, mesmo as de ponta, você não desenhará a Mona Lisa.

Outras razões impedem os computadores quânticos de substituírem totalmente seus antecessores. Lembre-se de que eles processam as informações de uma maneira fundamentalmente diferente. Isso significa que o software para eles deve ser desenvolvido do zero. Você não pode simplesmente instalar o Windows em um computador quântico; você precisaria de um sistema operacional quântico totalmente novo e de aplicativos quânticos.

Embora cientistas e gigantes de TI estejam mergulhando em águas quânticas, por enquanto os computadores quânticos funcionam aproximadamente como discos rígidos externos, conectados e controlados por computadores comuns. Eles são usados ??para resolver uma pequena quantidade de problemas, como modelar um átomo de hidrogênio ou pesquisar bancos de dados. Apesar do poder da computação quântica, você ainda não pode usá-lo para ficar na Internet e ver gatos andando de skate.

No entanto, muitos acreditam que o futuro pertence à computação quântica. Os primeiros apareceram no mercado em 1999. Hoje, grandes organizações como Google, Honeywell e IBM (o último já oferece aos clientes acesso à nuvem em seu computador quântico), Toshiba, Alibaba e Baidu estão investindo massivamente nesta área.

No entanto, vale ressaltar que a tarefa que o Google resolveu não tem uso prático, exceto para demonstrar os recursos da computação quântica. Se você quiser estudar os detalhes, dê uma olhada no relatório do Google.

Aliás, nem todos concordam com a reivindicação de 10 mil anos do Google. A IBM, por exemplo, tem certeza de que um supercomputador pode resolver a mesma tarefa, se não em 3 minutos, certamente em menos de 48 horas. Ainda assim, mesmo que essa estimativa seja mais precisa, mesmo os não matemáticos perceberão uma diferença de velocidade perceptível entre os computadores quânticos e os tradicionais.

Computadores quânticos não são (ainda) uma ameaça

Como você pode ver, os computadores quânticos ainda são muito mais um brinquedo para os cientistas do que dispositivos de consumo ou ferramentas de hackers. Mas é claro que isso não significa que eles não se tornarão mais práticos (e perigosos) no futuro. Com isso em mente, os especialistas em segurança de dados já estão elaborando planos de batalha. Mas isso é assunto para uma outra oportunidade.