Computadores quânticos já estão disponíveis
Sim, a computação quântica já é uma realidade. A IBM, por exemplo, já tem serviços de computação quântica na nuvem, o IBM Quantum Experience. Você pode ter acesso até a 100 qbits (bits quânticos), se for membro da comunidade da empresa (não me lembro quantos qbits é o máximo no plano gratuito).
Mas por que os computadores quânticos prometem tanto?
A computação quântica já é idealizada desde a década de 80, quando o físico e professor Richard Feynman lançou um artigo discutindo a possibilidade de usarmos os fenômenos da física quântica em computadores¹. A partir disso começou a acontecer um desenvolvimento teórico em volta desse tema.
Pulando um tempo considerável, em 1994 Peter Shor desenvolveu um algoritmo que provou a utilidade da computação quântica em problemas práticos: um algoritmo que encontra os fatores primos de um número em tempo polinomial.
Você, leitor, tem idéia do que isso significa? A maioria dos nossos algoritmos de criptografia assimétrica são baseados no fato de que fatorar um número é algo difícil. Na computação clássica esse é um problema insolúvel (demorariam milhares de anos para quebrar uma chave RSA, por exemplo).
Com esse algoritmo esse é um problema de minutos, ou horas
(Claro, nem tudo são flores. O algoritmo de Shor erra 50% das vezes que é executado, ou seja não é "exato"; mas 50% de chance de acerto já é o suficiente em aspectos práticos).
A computação quântica já é realidade
Participei de um workshop com a IBM onde eles mostraram vários casos de uso de pessoas no mercado. Análise de preços de derivativos, simulação de comportamento de partículas, modelos de detecção de fraude... Tudo isso já está sendo feito.
Para vocês terem uma idéia, um modelo com cerca de 40 qbits está sendo utilizado agora por uma empresa européia para simular e prever preços de derivativos.
Então por que ainda não quebraram essas criptografias?
Voltando para o assunto do post:
Pelo que entendi, porque ainda não existem computadores com bits quânticos o suficiente (p.p.s.: e com tolerência a erros boa o suficiente, como diz a newsletter aqui). Mas é só uma questão de tempo.
Eu estava pensando em fazer uma sequência de posts sobre computação quântica. Comecei a estudar a sério há pouco tempo, e vou documentar aqui o que estou aprendendo. O único problema é não poder usar fórmulas matemáticas no TabNews, mas vou ver se faço um PR resolvendo isso.
P.S.: ¹ Na verdade as ideias em volta do termo "computação quântica" já circulavam na época:
Feynman tomou as ideias que estavam no ar — computação é um processo físico, talvez até mesmo um processo quântico — e as modificou perguntando como computar (simular) estes processos. (referência aqui).
P.P.S.: Este artigo 40 years of quantum computing é um ótimo início de pesquisa a respeito do assunto. Recomendo que quem tenha interesse veja.