Calculul cuantic este mai greu decât creșterea pisoilor

Fizicienii cuantici îmbrățișează incertitudinea. La urma urmei, unul dintre principiile fundamentale ale câmpului este principiul de incertitudine al lui Werner Heisenberg, care afirmă că nu putem cunoaște cu precizie atât poziția, cât și viteza unei particule. În schimb, guvernele, corporațiile și investitorii tind să urască lucrurile pe care nu le înțeleg. Și o incertitudine enormă se învârte în jurul ultimelor încercări de a construi computere cuantice puternice. Va rescrie computerul cuantic regulile de calcul, criptografie, logistică și știința materialelor, așa cum susțin susținătorii entuziaști? Sau ne îndreptăm către o „iarnă cuantică”, în care dificultățile diabolice de a construi un computer cuantic funcțional duc la o prăbușire a încrederii? Prima întrebare a reapărut după publicarea recentă a unei lucrări de cercetare chineză care subliniază o modalitate teoretică de a sparge cea mai comună formă de criptare online prin combinarea tehnicilor de calcul cuantice și clasice existente. Dacă s-ar dovedi, aceasta ar fi chestie de coșmaruri de securitate, grăbind sosirea așa-numitei zile Q, când utilizatorii ar putea „spărge Internetul”. Criptologii au înțeles de mult riscul, dar s-au gândit că ar fi nevoie de un salt uriaș în capacitatea de calcul cuantic înainte ca acesta să se materializeze. Metoda standard de criptare RSA, folosită de majoritatea băncilor, guvernelor și companiilor de internet, se bazează pe faptul că, deși este ușor să multiplicați două numere prime mari, este dificil să inversați procesul și să deduceți numerele originale. Cu toate acestea, în 1994, matematicianul Peter Shor a scris un algoritm care a arătat cum acest lucru ar putea fi realizat teoretic pe un computer cuantic, chiar dacă nu exista unul la acea vreme. Ipoteza a fost că un computer cuantic ar avea nevoie de milioane de biți cuantici, sau qubiți, pentru a fi suficient de fiabil pentru a sparge criptarea RSA. Chiar și în cel mai optimist scenariu, asta apare într-un deceniu. Cel mai puternic computer cuantic care a fost dezvăluit public – IBM Osprey – are doar 433 de qubiți. Iar provocările de scalare rămân descurajante. Un cercetător chinez a comparat provocarea cu alinierea pisicilor; de îndată ce ai pus unul la loc, ceilalți au dispărut. Noutatea abordării chineze este că combină capacitățile de calcul cuantic în curs de dezvoltare cu un algoritm de factoring, scris de un alt matematician, Claus Schnorr, pentru un computer clasic. Cercetătorii au calculat că acest lucru ar putea funcționa pe un computer cuantic cu doar 372 de qubiți. Experții occidentali spun că această abordare ar putea aduce Q-day mai aproape. Dar nici autorii articolului nu știu dacă metodologia ar putea fi extinsă și nici cât timp ar dura. „Este cu totul posibil ca acest algoritm să funcționeze pe hârtie, dar ar dura atât de mult ca să funcționeze în practică, încât s-ar putea să nu fie o accelerare foarte utilă”, spune Tim Spiller, directorul Quantum Communications Hub din Marea Britanie. Chiar și așa, lucrarea chineză va servi drept stimulent pentru Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA, care a promovat și revizuit mai multe tehnici pentru a securiza criptografia post-cuantică din 2016. Au existat încercări paralele de a construi rețele de informații cuantice sigure, care rulează deja sub formă experimentală. Sfatul experților pentru companii este: nu intrați în panică, treceți la standardele de criptare aprobate de NIST ori de câte ori sunt adoptate și evitați dealerii de ulei de șarpe care oferă soluții rapide. Cea mai recentă dezvoltare vine pe măsură ce îndoielile cresc cu privire la faptul că cercetătorii pot dezvolta vreodată computere cuantice suficient de robuste pentru a-și îndeplini cele mai nebunești promisiuni. O sceptică elocventă este Sabine Hossenfelder, fizicianul teoretic german și YouTuber impasibil, care susține că calculul cuantic a fost supravândut și că se apropie o „iarnă cuantică”. „Nu va schimba lumea, va avea cel mult câteva aplicații de nișă și va dura mult mai mult decât v-ar dori să credeți multe start-up-uri”, spune el în cel mai recent videoclip al său. Cu toate acestea, abordările hibride ar putea accelera utilizările practice ale calculului cuantic. Chiar și calculatoarele cuantice rudimentare pot ajuta să facă lucruri pe care computerele clasice nu le pot face singure, cum ar fi optimizarea operațiunilor logistice și îmbogățirea instrumentelor de învățare automată. „Oamenii folosesc deja dispozitive cuantice pe termen scurt în astfel de scopuri comerciale”, spune Josh Nunn, om de știință la start-up-ul Orca Computing. Singura certitudine este că viitorul industriei de calcul cuantic va rămâne incert, atât util, cât și inutil în același timp, așa cum a comentat un cititor FT. Rămâne un pariu investițional extrem de asimetric. După cum spun capitaliștii de risc, poți să pierzi doar 100% din banii tăi, dar uneori, când câștigi, poți câștiga de 100 de [email protected]

Sursa: www.ft.com