Durante décadas, a física quântica pareceu confinada aos laboratórios e à teoria. Mas essa ciência que desafia o senso comum está prestes a transformar-se numa das forças mais disruptivas do século XXI. Supercomputadores quânticos, comunicações impossíveis de espiar e sensores de precisão quase absoluta prometem revolucionar não só a tecnologia, mas também a forma como pensamos o próprio futuro.

“Estamos perante uma transformação tecnológica profunda, mas também uma mudança de mentalidades”, afirma Mário Caldeira, líder de tecnologias quânticas da Deloitte, numa entrevista em que explica como a revolução quântica promete mudar o mundo (e a segurança digital) tal como a conhecemos.

“As tecnologias de informação têm sempre ultrapassado, em muito, a nossa melhor imaginação. E no caso das tecnologias quânticas isso também é uma realidade. São provavelmente as tecnologias que irão ter maior impacto no século XXI. Baseiam-se em princípios da física quântica que já são conhecidos há mais de uma centena de anos, mas que são extremamente impactantes nas organizações e na sociedade.”

Da teoria à realidade

A computação quântica baseia-se em princípios da física conhecidos há mais de cem anos, mas só agora começa a sair da teoria para o domínio do real.

“Os computadores quânticos podem ser extremamente rápidos, milhares ou milhões de vezes mais rápidos do que os supercomputadores que atualmente temos. Embora não para todo o tipo de processamento, apenas para algum tipo. Dentro desses diferentes tipos de processamento temos a fatorização, que afeta a criptografia e a segurança, temos problemas de otimização e de simulação que também podem estar relacionados com a aprendizagem automática e por aí fora”, explica Mário Caldeira.

Embora os computadores quânticos ainda estejam em fase de desenvolvimento, a corrida é global. “Atualmente temos máquinas na ordem dos poucos milhares de qubits, mas por exemplo, a IBM apresenta no seu plano para 2033 uma máquina de 100 mil qubits. E aí o impacto pode ser bastante diferente e substancial. São tecnologias que ainda estão em desenvolvimento, mas que podem ter um profundo impacto na sociedade, nos mais diferentes setores — na banca, telecomunicações, defesa e também na saúde.”

A fronteira da segurança digital

Entre as áreas em que a tecnologia quântica promete maior disrupção está a cibersegurança. A Deloitte, em colaboração com o Instituto Português da Qualidade, o Instituto Superior Técnico e parceiros internacionais, realizou recentemente a primeira ligação com distribuição quântica de chaves entre Portugal e Espanha, estabelecendo uma comunicação totalmente segura entre Portalegre, Elvas e Badajoz.

“Foi um marco importante”, sublinha Mário Caldeira. “A Deloitte, em colaboração com o Portuguese Quantum Institute,do qual a Deloitte é membro
fundador, juntamente com o Instituto Português da Qualidade, o Instituto Superior Técnico e a Warpcom, estabeleceu uma ligação completamente
segura entre Portalegre, Elvas e Badajoz. Usámos dois equipamentos de distribuição quântica de chaves. Foi a primeira comunicação internacional e a de maior extensão realizada no nosso país, com 65 quilómetros. Esta experiência permite estabelecer uma ligação completamente segura e é importante para o que irá ocorrer no futuro, quando os computadores quânticos forem mais potentes e puderem quebrar as chaves de encriptação existentes.”

A inovação é mais do que simbólica: os computadores quânticos poderão, no futuro, quebrar as chaves de encriptação atuais. “O problema é que os computadores quânticos, utilizando o algoritmo de Shor, podem processar rapidamente a fatorização e, ao fazê-lo, quebrar as chaves de encriptação existentes”, explica Mário Caldeira. “Existem duas soluções: ou utilizamos comunicações quânticas, em que a chave é enviada por fotões polarizados, ou usamos criptografia pós-quântica, baseada em leis matemáticas que criam problemas tão complexos que nem um computador quântico consegue resolver.”

Comunicações impossíveis de espiar?

Mas será que as comunicações quânticas são mesmo invioláveis? “O impossível é sempre um termo difícil de garantir”, responde o líder de tecnologias quânticas da Deloitte, “mas posso dizer que é a forma mais segura que se conhece de comunicação”.

Este avanço é particularmente relevante num contexto em que enormes volumes de dados encriptados são hoje armazenados por entidades legítimas e ilegítimas. “Há várias entidades que guardam dados que circulam publicamente nas redes”, explica. “Esses dados estão encriptados e hoje não conseguimos descodificá-los. Mas num futuro próximo, com computadores quânticos mais potentes, isso será possível. E há dados que não perdem validade com o tempo. Implementar soluções seguras é essencial para evitar surpresas desagradáveis.”

O “risco quântico” e a corrida global

O Fórum Económico Mundial e a própria Deloitte têm alertado para o chamado risco quântico, ou seja, o impacto que a computação quântica poderá ter na segurança de dados, governos e empresas. “As organizações precisam de perceber que a probabilidade de termos computadores quânticos potentes é muito alta e que esses computadores vão afetar a segurança da informação que hoje circula”, sublinha Mário Caldeira. “Têm de identificar os seus ativos criptográficos, perceber quais os sistemas que usam para proteger a informação e avaliar o grau de exposição ao risco quando tivermos
computação quântica com impacto significativo.”

Quando o quântico encontra a inteligência artificial

E o que acontece quando esta tecnologia se cruza com a inteligência artificial? “A inteligência artificial está uns anos à frente”, explica Mário Caldeira. “As ideias e os princípios datam já do final dos anos 50. Hoje é uma realidade com forte impacto, pelo que ter uma inteligência artificial superpotente vai acontecer com ou sem tecnologias quânticas. As tecnologias quânticas permitem acelerar o processo. Aplicam-se a alguns tipos de processamento com impacto na inteligência artificial: otimização, álgebra linear, processamento de matrizes. Quando tivermos computadores quânticos potentes, isso vai permitir acelerar
os processos associados à inteligência artificial.”

E acrescenta: “A verdade é que conhecemos muito pouco sobre o mundo que nos rodeia. Estas leis da física quântica são estranhas e difíceis de perceber, mas toda esta evolução tecnológica vai ajudar-nos a compreender melhor o
universo e a pensar numa sociedade diferente. No passado era difícil imaginar o mundo que temos hoje. Agora também é difícil perceber até onde esta evolução nos vai levar. Mas se compreendermos o impacto das tecnologias, podemos dar um passo à frente e contribuir para um mundo melhor e uma sociedade mais interessante para todos.”