Computador quântico gera número aleatório real pela primeira vez

A computação quântica está avançando rapidamente, e um novo feito promete transformar a maneira como lidamos com a segurança digital. Pela primeira vez, um computador quântico gerou um número comprovadamente aleatório, utilizando qubits entrelaçados.

Este marco não só destaca o potencial das máquinas quânticas, como também revela uma função que estava além da capacidade dos supercomputadores mais potentes. A pesquisa, realizada por cientistas dos Estados Unidos e do Reino Unido, utilizou o computador quântico de 56 qubits da Quantinuum, que se destacou em um experimento de supremacia quântica. O estudo foi publicado na revista Nature.

Esse feito é especialmente relevante em um cenário de crescente ameaça à segurança cibernética. A geração de números verdadeiramente aleatórios é essencial para garantir criptografia de alta qualidade e proteger dados sensíveis contra acessos indesejados. A computação quântica surge agora como uma ferramenta crucial para a comunicação segura no ambiente digital.

O desafio da aleatoriedade

. Gerar números aleatórios não é tão simples quanto parece. Mesmo em atividades cotidianas, como jogar dados ou embaralhar cartas, há regras complexas que, em teoria, tornam os resultados previsíveis, dependendo das condições iniciais. Até fenômenos caóticos, como o movimento de uma lâmpada de lava, seguem leis termodinâmicas que, de alguma forma, tornam os resultados determinísticos.

. Isso significa que um supercomputador poderia, teoricamente, prever esses resultados e comprometer sistemas de segurança que dependem dessa “aleatoriedade”. A física quântica, no entanto, oferece uma nova abordagem. Em vez de seguir as regras da física clássica, a física quântica explora as propriedades imprevisíveis das partículas, criando uma verdadeira aleatoriedade, sem elementos ocultos que poderiam ser manipulados por supercomputadores.

Superando os limites da física clássica

Para realizar o experimento, os pesquisadores utilizaram um protocolo de randomização certificada desenvolvido por Scott Aaronson e Shih-Han Hung, da Universidade do Texas, em 2018. Com essa técnica, a equipe conseguiu garantir que o número gerado fosse verdadeiramente aleatório, minimizando a interferência das leis da física clássica e aproveitando ao máximo as capacidades quânticas do sistema.

Ao conectar o computador quântico Quantinuum à internet, os cientistas conseguiram gerar números aleatórios em tempo real, testando a capacidade do dispositivo de realizar operações que dependem desse processo. A precisão do experimento foi validada por supercomputadores, que realizaram mais de um milhão de trilhões de operações por segundo (1,1 exaflops).

Esses cálculos confirmaram que o número gerado era de fato aleatório, superando o benchmark de aleatoriedade verdadeira. Isso garantiu que falhas não poderiam ser exploradas, mesmo com supercomputadores avançados.

Implicações para segurança e o futuro

A introdução da aleatoriedade certificada quântica abre novas portas para a segurança digital e criptografia. Segundo Rajeeb Hazra, presidente e CEO da Quantinuum, este é um “marco crucial que coloca a computação quântica no campo das aplicações práticas e reais”. Essa descoberta tem enormes implicações para setores como finanças e manufatura, estabelecendo um novo padrão para segurança robusta e permitindo simulações avançadas em diversas áreas.

O impacto não se limita à segurança digital. A descoberta também evidencia o potencial da tecnologia de íons aprisionados da Quantinuum, que, ao ser acessada via internet, torna possível gerar números aleatórios por computação quântica em qualquer lugar do mundo. Com a computação quântica, estamos mais próximos de revolucionar a segurança e os processos computacionais de maneira radical.

Fonte: olhardigital.com.br