Quebrar a criptografia agora é 10 vezes mais fácil com computadores quânticos

A quantidade de poder de computação quântica necessária para quebrar técnicas comuns de encriptação de dados foi reduzida por um factor de 10. Isto torna este método de encriptação ainda mais vulnerável aos computadores quânticos, que poderão atingir uma redução de tamanho dentro de uma década.

O algoritmo RSA é um dos algoritmos de criptografia mais amplamente usados, usado para coisas como serviços bancários on-line e comunicações seguras. Baseia-se na dificuldade matemática de descobrir quais dois números primos podem ser multiplicados para criar um número muito grande. Desde a década de 1990, os pesquisadores sabiam que poderiam contornar essa dificuldade usando computadores quânticos, mas essa possibilidade foi considerada teórica porque o tamanho necessário para tal computador quântico era muito maior do que poderia ser construído.

Esta situação está gradualmente começando a mudar à medida que os pesquisadores constroem computadores quânticos maiores e o tamanho estimado necessário diminui. Em 2019, Craig Gidney A Quantum AI do Google foi coautora de um artigo que reduz esses requisitos de 170 milhões de bits quânticos (qubits) para 20 milhões de qubits. E em 2025, Gidney desenvolveu uma maneira de reduzir esse número para menos de 1 milhão de qubits. agora, Paulo Webster Iceberg Quantum e seus colegas na Austrália conseguiram reduzir ainda mais esse número para cerca de 100.000 qubits.

O trabalho dos pesquisadores baseia-se no trabalho de Gidney em termos de melhoria do algoritmo, mas pressupõe que um esquema diferente, chamado código qLDPC, seja usado para conectar e organizar os qubits. Nos esquemas anteriores, os qubits só podiam interagir com seus vizinhos mais próximos, mas nos códigos qLDPC isso significa que eles podem interagir com qubits que estão mais distantes. Essa abordagem aumenta a conectividade e aumenta efetivamente a densidade da informação nos computadores quânticos.

Dada esta conectividade, a equipe estimou que para 98.000 qubits supercondutores, como os atualmente produzidos pela IBM e pelo Google, levaria cerca de um mês de tempo computacional para quebrar uma forma comum de criptografia RSA. Para realizar a mesma coisa em um dia, você precisaria de 471.000 qubits.

Algumas empresas de computação quântica pretendem construir computadores quânticos com centenas de milhares de qubits dentro de uma década, mas as novas estimativas têm pouco em conta a composição dos computadores quânticos e baseiam-se apenas na taxa de erro e na velocidade dos computadores quânticos. Além da praticidade de realizar cálculos durante um mês, o esquema quântico Iceberg poderia realmente ser implementado? Se alguém encarregado de um computador quântico pudesse fazer isso, teria acesso a muitos e-mails, contas bancárias e até mesmo arquivos governamentais confidenciais protegidos por criptografia RSA.

“Esses requisitos cada vez mais rigorosos dificultam a fabricação do hardware, que já é a parte mais difícil”, diz Gidney. De forma similar, Scott Aaronson na Universidade do Texas em Austin Ele escreveu isso em seu blog: Sua principal preocupação com a nova estimativa é a dificuldade de realmente projetar as conexões necessárias entre qubits distantes.

Os pesquisadores da IBM têm defendido os códigos qLDPC nos últimos anos, tornando o hardware de computação quântica da empresa mais acessível para eles, mas ainda não está claro o quão bem-sucedida será essa abordagem. Um porta-voz da IBM disse em comunicado que os códigos qLDPC serão a “base” dos computadores quânticos da empresa, mas não comentou se o novo esquema seria possível.

Conexões entre qubits distantes são muito mais fáceis de implementar se forem feitas de átomos ou íons extremamente frios. Essas duas abordagens de computação quântica ganharam atenção nos últimos anos. Mas esses computadores quânticos também são lentos, e um novo estudo sugere que decifrar o código RSA poderia trazer o número de volta para milhões.

“Acho importante nunca ser muito conservador quanto ao cronograma para que algo assim aconteça”, disse Lawrence Cohen, também da Iceberg Quantum. “Se alguém quebrar o RSA, haverá grandes consequências. É muito melhor falhar porque é provável que isso aconteça mais cedo ou mais tarde.”

Ele disse que embora quebrar o código RSA seja um problema bem estudado, tornando-o uma boa referência para aqueles que procuram construir computadores quânticos poderosos, a abordagem de sua equipe também poderia ser usada para executar simulações melhores e mais úteis de materiais quânticos e química quântica.