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Hackers quânticos: quando o computador do futuro vira ameaça

Imagine um computador tão poderoso que pode quebrar senhas bancárias, códigos militares e até segredos de Estado em questão de segundos. Esse não é o roteiro de um filme de ficção científica — é o alerta real que cientistas e especialistas em segurança vêm fazendo com a chegada dos computadores quânticos. Estamos preparados para essa nova era?

Eles funcionam com as regras da física quântica, usando qubits em vez de bits. Enquanto um bit tradicional representa apenas 0 ou 1, o qubit consegue representar os dois ao mesmo tempo. Isso permite que computadores quânticos resolvam problemas praticamente impossíveis para as máquinas atuais — inclusive decifrar os algoritmos que mantêm nossas informações seguras.

O problema é que quase tudo no mundo digital depende desses códigos: mensagens criptografadas, transações financeiras, cadastros em nuvens, dados médicos, segredos industriais. Se um computador quântico suficientemente avançado cair nas mãos erradas, o impacto pode ser devastador — da espionagem internacional a golpes bancários em massa.

Computadores quânticos podem quebrar a internet como conhecemos

Segundo a revista Live Science, a segurança digital que protege senhas, mensagens e compras online pode ser destruída pelos computadores quânticos. Essas máquinas são capazes de resolver cálculos tão complexos que conseguem decifrar os códigos que usamos hoje para proteger nossas informações.

Máquinas capazes de decifrar os códigos que protegem a internet já estão no horizonte (Imagem: Song_about_summer/Shutterstock)

Para evitar esse cenário, cientistas trabalham em novas formas de proteção, conhecidas como criptografia pós-quântica. A ideia é substituir os sistemas atuais por códigos mais resistentes, preparados para enfrentar esta revolucionária tecnologia.

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Entre as soluções mais promissoras estão as lattices — grades matemáticas difíceis até para os supercomputadores mais avançados — e outras técnicas que embaralham dados de forma quase impossível de decifrar. A boa notícia é que essas defesas já estão em desenvolvimento.

O perigo silencioso que já começou

Mesmo sem computadores quânticos plenamente operacionais, o risco já é real. Grupos mal-intencionados estão coletando dados criptografados hoje para decifrá-los no futuro, quando a tecnologia permitir. É a estratégia do “coletar agora, decifrar depois” — e pode afetar tudo, de contas bancárias a segredos de Estado.

Computador quântico.
Detalhe de um computador quântico (Imagem: Bartlomiej K. Wroblewski/Shutterstock)

A solução está na antecipação. Atualizar sistemas leva tempo, especialmente em ambientes críticos, como redes militares. Por isso, especialistas defendem a “agilidade criptográfica” — a capacidade de mudar de algoritmo rapidamente, caso um deles falhe.

Não há solução única para todos os cenários. A segurança digital dependerá de um conjunto de algoritmos complementares, escolhidos conforme o tipo de risco e aplicação. Será uma estrutura flexível, capaz de se adaptar conforme novas ameaças surgirem — e esse trabalho precisa começar agora.

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Se acirra a corrida dos computadores quânticos

Construir um computador quântico funcional é o sonho de muitas empresas. As gigantes Google, Amazon e Microsoft estão em corrida com outras companhias, como Rigetti, IonQ e Quantum Computing, para viabilizar o tão sonhado projeto.

A mais nova a entrar nessa corrida é a Nvidia. A companhia de chips gráficos pretende construir um centro de pesquisas em Boston (EUA), segundo o CEO da empresa, Jensen Huang.

Jensen Huang prepara a empresa que fundou para a era quântica (Imagem: Reprodução/YouTube/Nvidia)

Muitas empresas estão entrando de cabeça nessa corrida. Conforme o especialista e diretor e sócio do Boston Consulting Group, Matt Langione, à CNBC, “o aumento na empolgação, agora, é impulsionado por convergência de avanços tecnológicos, financiamento e caminhos mais claros para aplicações no mundo real”.

O dinheiro investido na pesquisa também chama a atenção. “Segundo algumas estimativas, mais de US$ 50 bilhões [R$ 284,93 bilhões, na conversão direta] foram destinados às tecnologias quânticas — das quais a computação quântica é uma delas — por governos ao redor do mundo”, disse Langione.

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Como funciona um computador quântico?

  • Diferente dos PCs clássicos, que usam bits (0 ou 1), essas máquinas usam qubits;
  • Esse pequeno componente pode estar em 0, 1 ou em ambos ao mesmo tempo, graças a fenômeno chamado superposição;
  • Este é um fenômeno que permite que a matéria esteja em mais de um estado ao mesmo tempo;
  • Enquanto um bit tradicional faz um cálculo por vez, um qubit em superposição explora múltiplas soluções ao mesmo tempo. Isso dá ao computador quântico poder de processamento muito maior.

Essa nova tecnologia promete revolucionar a indústria da informática, pois sua capacidade de realizar milhões de cálculos de uma vez pode ajudar em pesquisas, segurança digital e logística. O poder de realizar simulações que essas máquinas possuem é incomparável aos modelos atuais.

Computadores convencionais podem realizar cerca de 100 milhões de contas por segundo. Enquanto isso, com os qubits, máquinas quânticas conseguem ultrapassar a barreira dos bilhões. Isso acontece graças aos pequenos componentes em estado de superposição que fazem o poder operacional crescer de forma exponencial.

O novo computador quântico possui 256 qubits físicos e 10 qubits lógicos (Crédito: Bartlomiej K. Wroblewski/Shutterstock)
Computadores quânticos tem capacidade de processamento exponencial (Crédito: Bartlomiej K. Wroblewski/Shutterstock)

Computação quântica x convencional

“Problemas futuros que serão resolvidos por computadores quânticos sempre serão solucionados por meio de configurações híbridas, em que um computador clássico executa a parte do algoritmo no qual ele é mais eficiente, e um computador quântico realiza a parte do algoritmo em que os computadores quânticos são mais eficientes”, disse o especialista.

Os computadores quânticos são ideais para resolver problemas complexos, como simulações químicas, otimizações com muitas variáveis e realizar muitas tarefas ao mesmo tempo, como criptografia.

Já os computadores clássicos seguem mais eficientes em tarefas cotidianas e bem definidas, como processar textos, navegar na internet, gerenciar bancos de dados e controlar sistemas. No futuro, os dois tipos devem atuar juntos, cada um executando a parte do trabalho em que é mais eficaz.

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