Decrypt logoGoogle CEO Sundar Pichai with a quantum computer. Image: Decrypt/Google

Em resumo

  • O chip Willow do Google alcançou uma aceleração quântica verificada por experimento.
  • Os resultados verificados marcam um passo em direção a sistemas quânticos tolerantes a falhas com impacto no mundo real.
  • Especialistas alertam que tal progresso poderia eventualmente ameaçar a criptografia de curva elíptica do Bitcoin.

O mais recente processador quântico do Google alcançou o que os físicos buscam há décadas: uma aceleração verificada em relação aos melhores supercomputadores do mundo. E isso faz com que a ameaça prevista contra o Bitcoin pareça ainda maior do que nunca.

Em um estudo publicado em Natureza na quarta-feira, o chip Willow de 105 qubits da empresa executou um algoritmo de física mais rápido do que qualquer máquina clássica poderia simular – uma primeira vantagem quântica confirmada experimentalmente alcançada com hardware real.

Os resultados revisados ​​por pares são limitados, mas consequentes. Isso confirma que os processadores quânticos estão avançando em direção à confiabilidade necessária para uso prático – e com isso, a possibilidade de que um dia eles possam quebrar a criptografia que protege o Bitcoin e outros ativos digitais.

Embora essa ameaça permaneça distante, cada salto verificado no desempenho quântico aproxima o cronograma da “ameaça quântica” tanto para os criadores de criptografia quanto para os investidores.

De acordo com o relatório, o algoritmo Quantum Echoes do Google funcionou cerca de 13.000 vezes mais rápido no Willow do que as simulações clássicas poderiam alcançar, completando uma tarefa em pouco mais de duas horas que levaria cerca de 3,2 anos no Frontier – um dos supercomputadores de referência pública mais rápidos do mundo.

“O resultado é verificável, o que significa que seu resultado pode ser repetido por outros computadores quânticos ou confirmado por experimentos”, escreveu o CEO do Google, Sundar Pichai, no X. “Esta descoberta é um passo significativo em direção à primeira aplicação da computação quântica no mundo real, e estamos entusiasmados para ver aonde ela leva.”

Como funcionou o experimento

Os pesquisadores testaram o Willow executando uma série de experimentos de reversão de tempo e observando como a informação quântica se espalha e se concentra novamente nos qubits do chip. Eles primeiro impulsionaram o sistema por meio de um conjunto de operações quânticas, depois perturbaram um qubit com um sinal controlado e, finalmente, inverteram a sequência para detectar se a informação “ecoaria” de volta.

Esse eco apareceu como uma interferência construtiva, onde as ondas quânticas reforçavam-se umas às outras em vez de se anularem – um sinal claro do comportamento quântico. Os circuitos envolvidos eram complexos demais para que os computadores clássicos os simulassem com exatidão.

Os qubits transmon supercondutores de Willow resistiram ao processo, mostrando erros médios de porta de dois qubits em torno de 0,0015 e tempos de coerência acima de 100 microssegundos. Esses níveis de estabilidade permitiram aos pesquisadores executar 23 camadas de operações quânticas em 65 qubits, indo além do que os modelos clássicos podem reproduzir atualmente.

O que é salgueiro?

Lançado em dezembro de 2024, Willow é o mais recente processador quântico supercondutor do Google, construído para demonstrar um comportamento quântico mais estável e verificável do que seus antecessores. Segue-se o experimento Sycamore de 2019, que mostrou que um processador quântico poderia superar os supercomputadores clássicos, mas não poderia ser reproduzido de forma confiável.

Willow preenche essa lacuna: sua correção de erros aprimorada mantém os qubits coerentes por mais tempo, permitindo experimentos que podem ser repetidos e verificados no mesmo dispositivo.

Embora o trabalho permaneça numa escala de investigação, mostra que a interferência quântica pode persistir em sistemas demasiado complexos para a simulação clássica – um avanço mensurável no esforço de longo prazo para tornar a computação quântica reprodutível e prática.

Rumo ao uso no mundo real

O Google disse que seu próximo objetivo é mover a computação quântica de demonstrações controladas para ciência prática, incluindo modelar como átomos e moléculas interagem – simulações muito além do alcance dos computadores clássicos, observando um recente experimento de prova de princípio com a Universidade da Califórnia, Berkeley.

Em comunicado, o Google descreveu o trabalho como um passo inicial em direção a uma ferramenta potencial para mapear estruturas moleculares, projetar novos medicamentos e desenvolver materiais avançados para baterias e o próprio hardware quântico.

“Assim como o telescópio e o microscópio abriram mundos novos e invisíveis, esta experiência é um passo em direção a um ‘scópio quântico’ capaz de medir fenómenos naturais anteriormente inobserváveis”, escreveram.

Por que isso é importante para o Bitcoin

Por enquanto, a conquista de Willow não coloca em risco a criptografia. Mas a sua verificação marca um progresso constante em direção ao tipo de máquina quântica que poderia fazê-lo.

O Bitcoin e outros sistemas digitais dependem da criptografia de curva elíptica – funções matemáticas que são efetivamente impossíveis de engenharia reversa para computadores clássicos, mas teoricamente vulneráveis ​​a um computador quântico suficientemente poderoso.

“A computação quântica tem uma probabilidade razoável – mais de cinco por cento – de ser um risco importante, até mesmo existencial, de longo prazo para o Bitcoin e outras criptomoedas”, disse Christopher Peikert, professor de ciência da computação e engenharia da Universidade de Michigan. Descriptografar. “Mas não é um risco real nos próximos anos; a tecnologia da computação quântica ainda tem muito a percorrer antes de poder ameaçar a criptografia moderna.”

Peikert disse que o Bitcoin não está imune a ataques quânticos, embora a ameaça permaneça distante. A transição para esquemas de assinatura pós-quântica, acrescentou, também traria compensações em tamanho e desempenho.

“As chaves e assinaturas são muito maiores”, disse Peikert. “Como as criptomoedas dependem de muitas assinaturas para transações e blocos, a adoção de esquemas pós-quânticos ou híbridos aumentaria significativamente o tráfego de rede e o tamanho dos blocos.”

A contagem regressiva silenciosa

Simular os circuitos de Willow com algoritmos de rede tensorial levaria mais de 10⁷ horas de CPU no Frontier, o supercomputador mais rápido do mundo. Essa lacuna – duas horas de computação quântica versus vários anos de simulação clássica – permanece como a prova experimental mais clara da vantagem quântica no nível do dispositivo.

Mesmo com a replicação ainda pendente, Willow marca uma mudança da teoria para a engenharia testável: um sistema que realiza um cálculo real além do alcance das máquinas clássicas. Tanto para criptógrafos quanto para desenvolvedores, é um lembrete de que a segurança pós-quântica não é mais um problema distante – é um relógio que já começou a contar.

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Fontedecrypt

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