Computador quântico obtém o primeiro número verdadeiramente aleatório da história

A geração de números verdadeiramente aleatórios, um desafio persistente na tecnologia, acaba de dar um passo de gigante graças à computação quântica. Uma equipa internacional de investigadores conseguiu produzir o que afirmam ser o primeiro número realmente aleatório da história.

A ilusão da aleatoriedade no mundo clássico

Frequentemente, assumimos que processos como lançar um dado, atirar uma moeda ao ar ou extrair números numa lotaria produzem resultados puramente aleatórios. Contudo, a física clássica que rege estes eventos - a força do lançamento, a resistência do ar, as colisões entre as bolas - introduz variáveis que, em teoria, poderiam ser calculadas e previstas.

Embora não tenhamos hoje a capacidade para o fazer com precisão absoluta, essa previsibilidade teórica existe. O mesmo se aplica aos números gerados por algoritmos informáticos convencionais; apesar de complexos, baseiam-se em processos determinísticos que, com poder computacional suficiente, poderiam ser decifrados.

É precisamente esta lacuna que cientistas do Reino Unido e dos EUA procuraram colmatar recorrendo ao potencial da computação quântica.

Computação quântica: a chave para a cibersegurança

O objetivo primordial desta investigação não é criar um método infalível para sorteios, mas sim fortalecer drasticamente a cibersegurança. Num mundo digital onde a proteção de dados é cada vez mais crítica e vulnerável, a capacidade de gerar keys criptográficas verdadeiramente imprevisíveis é fundamental.

A aleatoriedade quântica oferece uma base muito mais sólida para proteger informação sensível contra ataques futuros, mesmo aqueles que possam vir a usar computadores quânticos.

Bits vs. Qubits

Para compreender este feito, é útil contrastar a computação clássica com a quântica. Os computadores atuais funcionam com bits, a unidade básica de informação que pode assumir apenas dois estados: 0 ou 1. Toda a informação digital é codificada nesta linguagem binária.

A computação quântica, por outro lado, utiliza qubits (quantum bits). Um qubit pode ser 0, 1, ou - e aqui reside a diferença fundamental - uma combinação de ambos os estados em simultâneo, um fenómeno conhecido como superposição quântica.

Este conceito foi popularizado pela experiência mental do Gato de Schrödinger, onde o gato estaria simultaneamente vivo e morto até que a sua caixa fosse aberta. Esta capacidade permite aos computadores quânticos processar e armazenar um volume exponencialmente maior de informação.

A título de exemplo, 500 qubits podem representar mais estados do que 2^500 bits clássicos, um número astronomicamente grande.

A base teórica para esta conquista foi lançada em 2018, quando dois investigadores delinearam um protocolo para usar a computação quântica na geração de aleatoriedade, minimizando a influência da física clássica previsível. Demorou alguns anos para que a tecnologia e as metodologias evoluíssem o suficiente para colocar este protocolo em prática.

A demonstração foi realizada através da internet, utilizando o computador quântico System Model H2 da Quantinuum. Este feito não só valida o protocolo, como também demonstra a sua potencial acessibilidade futura, uma vez que foi executado remotamente.

Embora outras provas de conceito tenham existido, esta é a primeira implementação completa e acessível que concretiza a promessa da aleatoriedade quântica certificada.

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