“Isso é tão aleatório” é um ditado comum que as pessoas usam quando vêem ou experimentam algo inesperado. Mas, como conceito em física, a verdadeira aleatoriedade matemática se provou há muito tempo – até agora. Uma equipe de cientistas da computação usando métodos de computação quântica, pela primeira vez, gerou um número verdadeiramente aleatório, eles relatam no diário Natureza.
Até agora você está se perguntando, o que é “verdadeira aleatoriedade”, afinal? Não escolher um número entre, digamos, um e um trilhão, conta como verdadeiramente aleatório?
Os físicos diriam “não”. Toda tarefa aparentemente aleatória existente ainda opera sob regras físicas ou matemáticas.
Teoria da aleatoriedade certificada
A capacidade de criar aleatoriedade que pode ser realmente comprovada como tal é chamada de aleatoriedade certificada e é mais do que um exercício matemático esotérico e impressionante. Em teoria, pode, em teoria, tornar a criptografia muito mais segura ou garantir que processos como a seleção do júri sejam realmente justos.
Acontece que essa certificação é tão complicada quanto gerar o número aleatório. Requer provar que a verificação do computador para a aleatoriedade é realmente um terceiro de operação de forma independente.
“O principal desafio para qualquer cliente que receba aleatoriedade de um fornecedor de terceiros, como um módulo de segurança de hardware, é verificar se os bits recebidos são verdadeiramente aleatórios e gerados recentemente”, de acordo com o artigo.
Para criar seu número aleatório, o pesquisador usou uma técnica chamada amostragem de circuito aleatório. Ele essencialmente se inclina para a computação quântica (que opera sob regras diferentes dos métodos de computação clássica) que de alguma forma produz mais aleatoriedade do que pode absorver. Essa tarefa é inatingível pela computação clássica.
Colocando a computação quântica à prova
A pesquisa teve duas etapas. Primeiro, a equipe gerou circuitos aleatórios e os enviou para um computador quântico remoto não confiável pela Internet, de acordo com um comunicado à imprensa. Esse computador foi solicitado a retornar amostras correspondentes. Isso foi tão rápido que não podia ser replicado nem mesmo pelo supercomputador convencional (ou seja, não-desessimado).
Quão rápido foi? A saída teve um desempenho mais de um milhão de operações de trilhões por segundo – o que é muito, muito rápido.
Para certificar que o número gerado era realmente verdadeiramente aleatório, os pesquisadores pediram essencialmente a um supercomputador não-desenhado que adivinhasse o que era. O supercomputador, ao que parece, não estava pronto para a tarefa. Portanto, a produção pode realmente ser certificada como verdadeiramente aleatória.
“Este trabalho marca um marco importante na computação quântica, demonstrando uma solução para um desafio do mundo real usando um computador quântico além das capacidades dos supercomputadores clássicos hoje”, disse Marco Pistoia, cientista da computação da JPMorganChase e autor do estudo, em um comunicado à imprensa. “Esse desenvolvimento da aleatoriedade certificada não apenas mostra avanços em hardware quântico, mas será vital para pesquisar mais, amostragem estatística, simulações numéricas e criptografia”.
Em outras palavras, o número que a equipe gerou através de seu computador quântico era realmente aleatório.
Este artigo não está oferecendo aconselhamento médico e deve ser usado apenas para fins informativos.