Quando futuros usuários de computadores quânticos precisam analisar seus dados ou executar algoritmos quânticos, com frequência, eles terão que enviar informações criptografadas para o computador.

Devido a esse requisito, pesquisadores da DTU Physics e da University of Toronto investigaram se um computador quântico pode funcionar igualmente bem com sinais criptografados e não criptografados. Os resultados indicam que a eficiência permanece quase inalterada.

O desenvolvimento de um computador quântico universal é geralmente considerado o objetivo final dentro da área da física chamada teoria da informação quântica. Se esse objetivo for alcançado, permitirá um enorme progresso em uma longa lista de campos de pesquisa onde os efeitos quânticos são importantes. Isso poderia, por exemplo, projetar novos medicamentos ou novos tipos de materiais para construção ou eletrônica.

Inspirado na história do desenvolvimento do computador clássico, os pesquisadores esperam que a primeira geração de computadores quânticos seja grande, caro e difícil de operar e manter.

Por essas razões, também é esperado que esses dispositivos, pelo menos inicialmente, estar disponível apenas para grandes organizações e governos.

Um computador quântico cego pode ser útil?

Isso leva à ideia de computação quântica delegada, onde um usuário obtém acesso a um computador quântico centralizado por meio de uma rede, frequentemente considerada uma versão quântica da Internet. Se o usuário quiser que a solicitação encaminhada ao computador quântico seja secreta, até mesmo para o próprio computador quântico, ela é capaz de criptografá-los. A questão é, então, se um computador quântico que está trabalhando no escuro, porque a entrada é criptografada, é tão eficiente quanto quando está trabalhando na entrada simples.

Um computador quântico universal consiste em várias chamadas portas. De forma geral, um portão é uma operação lógica. Computadores quânticos e comuns fazem uso de portas, embora eles se comportem de maneira bem diferente. Uma operação lógica clássica poderia ser, por exemplo, uma porta AND. Esta porta recebe duas entradas e retorna uma saída com base nas entradas. Por exemplo, para entradas, cada um com o valor 1, retornaria a saída 1.

É possível mostrar matematicamente quais tipos de portas são necessárias para dar a um computador quântico as propriedades necessárias, e os pesquisadores agora investigaram algumas dessas portas para ver como elas reagem ao procedimento de criptografia.

Ao comparar a saída do portão para uma entrada criptografada e não criptografada, os pesquisadores conseguiram medir o quão grande é o efeito da criptografia na saída do portão, e, portanto, a eficiência do computador quântico. Acontece que não há redução significativa nessa eficiência. Em outras palavras, um computador quântico funciona igualmente bem com sinais criptografados e não criptografados.