Apocalipse quântico? – Super corrida armamentista de computador vai refazer o mundo
Surpresa: uma das maiores revoluções que irão refazer nosso planeta em um futuro próximo é uma tecnologia da qual você talvez nunca tenha ouvido falar.E se você já ouviu falar dele, é provável que não tenha entendido remotamente como funciona ou a enormidade de seu significado.
Em termos leigos, cientistas da computação e outros cientistas estão usando a mecânica quântica, que os super-heróis Vingadores usaram no filme End Game para viajar no tempo, a fim de criar um supercomputador que fará com que os computadores mais rápidos de hoje pareçam uma máquina de escrever.
Exceto que a computação quântica é real e está ao virar da esquina.As implicações poderiam ser nada menos do que refazer quem são os poderes militares, econômicos e tecnológicos do mundo e redefinir setores tão diversos como comunicações, saúde, finanças e energia. E há uma corrida entre os EUA e a China, com outros como a Rússia, a UE, o Canadá e mais recentemente Israel, todos esperando alcançar o domínio (ou, no caso de Israel, pelo menos um lugar respeitável na mesa) – muito parecido com o espaço raça.
Então, quem vai vencer esta corrida e dominar as próximas décadas? A revista discutiu o assunto com uma ampla gama de autoridades do governo dos Estados Unidos e de Israel e do setor empresarial.BOB BLAKLEY é um parceiro operacional do grupo líder global de empreendimentos, Team8. Ele também serviu recentemente como membro do Comitê de Computação Quântica da National Academy of Science.
Ele contou que quando checou os números um ano atrás, “no financiamento do governo para tecnologia quântica, a China ainda era o número 1 – excluindo os orçamentos negros [do governo classificado]”.“Europa, Austrália e Estados Unidos têm empresas bastante robustas que buscam sensoriamento quântico, comunicações e construção de computadores quânticos.
Há também Google, Microsoft e outros ”, disse ele.A propósito, em outubro de 2019, o Google declarou que havia alcançado a “supremacia quântica”. Mas Blakley explicou que o computador quântico que eles alcançaram era um estágio intermediário, ainda muito aquém do estágio revolucionário. Amazon, IBM, Honeywell, IonQ, Cambridge Quantum Computing, Rigetti e outros também são jogadores importantes na corrida quântica.A revista também discutiu essas questões com o ex-general principal do IDF. (res.) Yitzhak Ben Israel, que recentemente co-dirigiu uma comissão governamental para elaborar uma estratégia nacional de longo prazo para a tecnologia quântica e dirigiu outras agências importantes.
Ben Israel confirma que a China inicialmente investiu na corrida da tecnologia quântica mais cedo e mais seriamente do que os EUA. Ainda assim, Ben Israel não está muito preocupado.“Quando se trata da China e da Rússia, eles poderiam chegar à tecnologia muito antes dos EUA? A partir do século 21, vemos que os autoritários podem concentrar todos os seus esforços em uma direção ”, disse ele.
Ele observou que, dos anos 1950 aos 1970, a Rússia liderou o mundo no espaço até que “os EUA disseram: ‘Isso está prejudicando nossa imagem’. Eles queriam fechar a lacuna. [O presidente dos EUA, John F.] Kennedy disse que em 10 anos eles os alcançariam. ”Desde então, “quase toda a tecnologia sem a qual não podemos viver foi feita no Ocidente.
Isso ocorre porque é onde as pessoas têm liberdade de pensamento e criatividade … A cultura no Ocidente tem uma grande vantagem sobre a competição ”, disse Ben Israel.A revista também falou com o fundador e presidente da empresa de analistas da indústria Inside Quantum Technology, Lawrence Gasman, que escreveu quatro livros e rastreou novas tecnologias por 35 anos.Sobre quem está ganhando a corrida, Gasman disse: “Eu questiono que ‘à frente’ seja um termo muito significativo neste contexto. Ninguém sabe realmente quanto dinheiro foi investido nos computadores quânticos chineses ”ou no esforço dos EUA“ desde a comunidade de inteligência … quase certamente financia a atividade de forma aberta e velada. “Dito isso, não achamos que os chineses tenham muitos computadores quânticos implantados”, e não estava claro se eles poderiam funcionar, disse ele.
Respondendo a especialistas que disseram à revista que os EUA recuperaram a liderança em computação quântica, mas que a China continua a ser líder em comunicações quânticas, Gasman disse: “Estou longe de ter certeza de que a China está à frente em comunicações quânticas. Provavelmente, você está se referindo às redes quânticas de longa distância [novas redes online quânticas] que os chineses construíram, mas estão se replicando rapidamente nos EUA e na Europa e não são tão difíceis de construir. ”Ele acrescentou: “A maioria das inovações nas comunicações quânticas parece estar nos EUA e na Europa”, mas que “a China tem redes quânticas maiores / mais longas do que o Ocidente até agora, mas os chineses devem ser temidos nesta área por muito tempo prazo.
Os tecnólogos são normalmente muito ingênuos sobre a ameaça chinesa. ”
Como Israel se encaixa neste jogo muito maior das maiores potências do mundo?Ben Israel disse: “Israel é muito forte em mecânica quântica. Alguns dos maiores desenvolvimentos vieram de pesquisadores israelenses. [Físico israelense especializado em física quântica] Yakir Aharonov está na casa dos 80 ”, lembrando que o presidente dos EUA, Barack Obama, lhe deu uma medalha em 2010.“Na década de 1950, os israelenses já trabalhavam com mecânica quântica” e agora têm duas gerações de alunos, observou ele.Apesar da força teórica de Israel, seu investimento e experiência são desiguais em algumas áreas práticas.
Até o momento, tem trabalhado principalmente em aplicativos e software para embarcar no movimento dos computadores quânticos dos Estados Unidos e de outros lugares, conectando-se a eles por meio da nuvem. Só muito recentemente começou a investir em aspectos de seus próprios projetos de computação quântica.Ben Israel observou: “Precisamos investir mais em computadores quânticos nas áreas acadêmica, industrial e tecnológica – e no futuro nos próprios computadores quânticos”.Mas existe um sério obstáculo.
Um verdadeiro realista, Ben Israel afirmou que “não há orçamento. Desde abril de 2019, por causa da eleição e do coronavírus ”, a maior parte do NIS 1,4 bilhão aprovado está preso. Sem um novo orçamento, “o Ministério das Finanças não pode investir em coisas novas”, disse ele, apesar de notar que o orçamento para questões quânticas fazia parte de um “consenso nacional … O plano [para questões quânticas] existe, só precisamos aprovar a lei do orçamento. Mas ninguém está trabalhando no orçamento ”agora por causa de divergências políticas entre os partidos políticos da coalizão governista.
O diretor de pesquisa quântica de pesquisa e desenvolvimento do Ministério da Defesa, Tal David, disse à revista que o NIS 1,25 bilhão foi aprovado neste verão e que um grande volume de projetos de tecnologia quântica estão avançando, apesar do impasse orçamentário do governo.Gasman disse que alguns países estão investindo em tecnologia quântica como uma prioridade nacional de longo prazo, mesmo que a economia não dê certo.
Portanto, o governo israelense pode decidir que é uma prioridade nacional também”, acrescentou. “No contexto da política, você pode imaginar que uma razão seria um projeto de prestígio – para exibir Israel ou talvez em colaboração com seus novos amigos no Golfo.” Um líder israelense no desenvolvimento de aplicativos de software para computação quântica para levar as indústrias adiante no setor privado é Classiq, a primeira start-up israelense no campo de software de computação quântica. Classiq capacita “desenvolvedores de software quântico” e permite “o desenvolvimento de algoritmos e aplicativos quânticos que mudam o mundo”.A revista conversou com os co-fundadores da Classiq, Nir Minerbi (também CEO e ex-IDF Talpiot, 8200 e ex-aluno de Rafael); Dr. Yehuda Naveh (também CTO e acadêmico de destaque); e Amir Naveh (também vice-presidente de P&D, bem como ex-aluno do IDF Talpiot e do Ministério da Defesa). Naveh observou que o foco principal da empresa era “otimização de portfólio e precificação de opções.
Você pode usar um computador quântico para analisar muitos caminhos diferentes de comportamento de ativos e simular a partir disso o melhor preço para as opções. ”Explicando como sua tecnologia funciona, Naveh disse que Classiq recebe parâmetros financeiros dos clientes e então “os mapeia em um modelo que é então resolvido com automação para criar um circuito quântico concreto” que fornece a orientação financeira desejada. Ele disse à Revista que a indústria automotiva seria outra área que se transformaria devido à tecnologia quântica.
“Todos os grandes fabricantes de automóveis, ou a maioria, já têm a computação quântica integrada em seu modelo de negócios em algum nível … a computação quântica melhorará a eficiência da gasolina, reduzirá os processos poluentes” e usaria simulações da ciência de materiais para desenvolver carros melhores e mais leves.Minerbi disse: “Toda a comunidade de segurança cibernética tem um PTSD quântico [transtorno de estresse pós-traumático] porque uma das aplicações infames é quebrar o RSA”, o que pode ser feito com base no algoritmo de Peter Shore descoberto em 1994.A criptografia RSA refere-se a um criptosistema de chave pública amplamente usado para transmissão segura de dados, especialmente por meio da Internet insegura, e há profecias de que, eventualmente, a computação quântica irá torná-lo obsoleto e às muitas funções da Internet protegidas por ele.Parece um grande negócio, mas Minerbi afirmou: “Quantum é muito mais do que isso.
Ele pode interromper grandes indústrias e no ciberespaço ”, pode revolucionar a defesa ao permitir uma avaliação muito mais sistemática e conectar os pontos fracos simultaneamente, bem como descobrir mais imediatamente qualquer malware uma vez em um sistema e exatamente o que esse malware está fazendo.Na ausência de computação quântica, algumas avaliações defensivas ou forenses pós-ataque são simplesmente impossíveis de realizar por causa da velocidade limitada dos computadores clássicos em comparação com o número de áreas ou operações que devem ser verificadas, disse ele.
Voltando aos cenários do Armagedom da China ou de outro adversário dos EUA usando a computação quântica para hackear a Bolsa de Valores de Nova York, bancos enormes e agências de defesa dos EUA, muitos dos quais são baseados na criptografia RSA, Blakley minimizou a ameaça de curto prazo um pouco.Mas abordando as questões de hacking de ataques quânticos e malware, Blakley disse: “Número um, não há malware quântico hoje. Não existe um computador quântico que possa executar malware quântico hoje. ” Além disso, “não está claro [por que você] faria um computador quântico invadir um computador clássico. Computadores comuns podem fazer isso ”.A QUE AMEAÇAS Blakley está se referindo quando usa a frase “apocalipse quântico?”Ele respondeu: “Uma das coisas importantes seria [relacionada a] sites que certificam e implementam criptografia SSL [Secure Sockets Layer, um protocolo de segurança da Internet baseado em criptografia] nos servidores de todas as empresas e bancos. Isso poderia ser forjado. Você seria capaz de criar um certificado de site que dizia que eu era o banco de X. ”Isso significaria: “Eu seria capaz de colocar o site.
Parece legítimo e exatamente como o site do banco. Eu poderia usar isso para coletar as senhas das pessoas para suas contas bancárias, em seguida, entrar em sites reais e fazer login nas contas dos clientes. ”Parte do que é assustador seria a falta de rastreabilidade depois, já que “para quebrar as certificações dessas empresas, você não precisa fazer nada que uma empresa possa ver … Não haveria dados que permitiriam fazer uma perícia análise de dados acessíveis ao banco. ”Para estar pronto para tudo isso, Blakley dá uma palestra com um plano de sete pontos de prontidão quântica.
Pressionado que será difícil para as empresas se prepararem para algo que ainda não as atingiu e elas ainda não entendem totalmente, ele disse: “Claro, fizemos tudo isso para o problema do Y2K ao longo de uma década e nós realmente resolveu o problema. Obviamente, podemos fazer isso. Nós sabemos exatamente quando o novo algoritmo quântico estará disponível. O processo do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia [NIST] para selecionar esses algoritmos já está na terceira rodada … em algum ponto em 2023-2024, teremos os algoritmos. ”Esses algoritmos fornecerão “criptografia pós-quântica” ou uma nova revolução na criptografia que os computadores quânticos não podem quebrar.“Muito do trabalho que precisa ser feito está concentrado em algumas empresas com recursos realmente robustos … É muito importante o que Google, Amazon, Microsoft fazem aqui, porque muitos aplicativos são executados lá. A infraestrutura da Internet é executada em seu ambiente de nuvem. Além disso, Verizon, ATT e outros: muita criptografia está embutida em seus dispositivos. ”“Haverá algumas coisas que não serão consertadas tão bem. Se algumas dezenas de empresas em todo o mundo, incluindo bancos, fizerem a coisa certa e levarem isso a sério, grande parte do problema estará sob controle ”, acrescentou Blakley com otimismo.Mas se a criptografia pós-quântica está mais avançada do que a computação quântica, por que tanto barulho? A sociedade não vai ficar bem se a cura vencer a doença? Blakley explicou o problema assim: tempo de espera.A criptografia pós-quântica em alguns aspectos já existe e deve superar a computação quântica completa em anos. Mas, Blakley avisou, “pode levar uma década ou mais [antes que a criptografia pós-quântica seja totalmente adotada]. Por exemplo, pegue um software da Microsoft. Sabemos quanto tempo leva para ser implantado globalmente e nos livrarmos de todas as coisas antigas. A Internet é um lugar grande ”, observando que haverá“ equipamentos desativados que são difíceis [de atualizar] ou simplesmente não vão acontecer ”.Um exemplo de uma provável vulnerabilidade mundial seria os “milhões de roteadores Wi-Fi que as pessoas nunca atualizarão. Só precisamos esperar até que joguem no lixo. ”ALGUMAS DAS implicações militares para os EUA, Israel e o Ocidente podem ser muito mais sérias do que um roteador sem fio aparentemente inócuo. Um relatório de agosto de 2018 do Exército dos EUA e um relatório de 2019 do Departamento de Defesa dos EUA expressaram preocupação sobre as implicações militares dos avanços tecnológicos chineses em andamento.O exército disse: “Uma corrida global se seguiu para explorar e operacionalizar tecnologias quânticas para o uso de efeitos militares. A corrida para conquistar o domínio quântico está entre as mais competitivas do mundo atual da tecnologia. ”A computação quântica não apenas avançará a ciência.
Eventualmente, ele irá alterar e derrubar o campo de jogo da luta na guerra. Se a China ou outro país obtiver uma vantagem militar quântica substancial sobre os EUA ou Israel, isso pode mudar o equilíbrio de quem tem uma vantagem militar qualitativa.A China criou um link de comunicação recorde usando partículas emaranhadas entre satélites e uma estação terrestre. Isso poderia eventualmente permitir que a China fizesse a transição de suas telecomunicações militares para as redes quânticas, tornando difícil para os EUA manter seu nível atual de vigilância.
A empresa chinesa Electronic Technology Group Corporation afirma ter desenvolvido um radar quântico. Se totalmente desenvolvido, o radar quântico pode ameaçar a liderança dos EUA em tecnologia furtiva. Isso pode significar maior vulnerabilidade das aeronaves stealth dos EUA, como o B-2 Spirit, o F-22 Raptor e o premiado F-35 “indetectável” dos EUA e de Israel.
Claro, vai demorar alguns anos até que eles possam fazer algo terrível com esse acesso. ”“ A computação quântica vai revolucionar todo o mundo digital e outros problemas de segurança”, disse Naveh da Classiq. “Eu penso nas questões de segurança nacional e questões e projetos de tecnologia como apenas outra classe de um problema difícil de resolver. A detecção de objetos pode ajudá-lo a otimizar o gráfico e também na inteligência e no combate a uma ameaça terrorista específica. ”Em outras palavras, embora os EUA devam seguir a competição de seus concorrentes, do lado positivo, pode haver grandes benefícios para Israel na coleta de inteligência e localização de ameaças terroristas.COMO SERÁ o setor comercial afetado? Conforme mencionado em relação à empresa Classiq, as revoluções da tecnologia quântica serão pelo menos tão significativas, senão mais, do que as dimensões da segurança.Blakley disse: “Na química quântica e nas ciências dos materiais, podemos ver a descoberta de novas drogas, novos revestimentos para aviões” (utilizando novos tipos de abordagens para pintura e proteção contra ferrugem).“Em aplicações financeiras, haverá otimização de portfólio”, o que mudará o mundo dos investimentos para novos paradigmas.Além disso, Blakley disse que as aplicações de aprendizado de máquina podem incluir uma revolução energética. “A maioria dos fertilizantes no mundo é fertilizante de nitrogênio.
Sabemos como fabricar fertilizante de nitrogênio em grande escala … mas isso requer muita energia. Dois por cento de toda a energia gerada no mundo é usada para produzir fertilizante de nitrogênio ”, disse ele.“Mas as plantas fazem isso com energia quase zero. Eles são muito eficientes. A esperança é que as simulações quânticas de processos químicos possam nos ensinar como reduzir significativamente a energia ”necessária para fazer fertilizante de nitrogênio.As implicações disso, observou ele, podem estar desacelerando as mudanças climáticas, melhorando a produção de alimentos “para que não tenhamos fome e escassez de alimentos por razões relacionadas à incapacidade de fertilizar as plantações”.Gasman previu: “Comercialmente, vejo a tecnologia quântica levando a um ciclo inteiramente novo de redes altamente seguras. As pessoas já estão falando sobre a Internet quântica substituindo a Internet original. ”Ben Israel discutiu uma revolução no setor de saúde onde a tecnologia quântica combinaria a Internet das Coisas para permitir a implementação de minúsculos dispositivos mecânicos, muito além de qualquer coisa que existe agora, dentro dos corpos das pessoas para ajudar a regular e monitorar funções.
Seja dissecando a velha Internet e reconstruindo uma nova ou mudanças de paradigma nas indústrias militar, econômica, de saúde, energia e outras – parece que poucas áreas da vida permanecerão intocadas pela próxima onda da computação quântica.XANGAI, JULHO DE 2020: ‘Ninguém sabe realmente quanto dinheiro foi gasto nos computadores quânticos chineses.’ (Aly Song / Reuters)
