A internet, os aplicativos bancários, as compras online e praticamente toda a comunicação digital dependem de um elemento invisível para funcionar com segurança. Ele está presente em sistemas de criptografia, autenticação e proteção de dados. O problema é que, apesar de sua importância, os computadores atuais nunca conseguiram produzi-lo de forma totalmente perfeita. Agora, um experimento realizado por pesquisadores europeus sugere que esse obstáculo pode finalmente ter sido superado.
O problema escondido por trás da segurança digital moderna
Quando uma pessoa acessa sua conta bancária, envia uma mensagem criptografada ou realiza uma compra pela internet, uma enorme quantidade de processos matemáticos entra em ação para proteger essas informações.
Grande parte dessa segurança depende da geração de números aleatórios. Quanto mais imprevisíveis eles forem, mais difícil será quebrar sistemas de proteção digital.
O problema é que os computadores tradicionais não conseguem criar aleatoriedade verdadeira.
Por mais sofisticados que sejam, eles seguem instruções matemáticas precisas. Isso significa que seus geradores de números “aleatórios” são, na realidade, pseudoaleatórios. As sequências parecem imprevisíveis, mas são produzidas por algoritmos determinísticos que, em teoria, poderiam ser reproduzidos caso alguém conhecesse as condições iniciais utilizadas pelo sistema.
Para reduzir esse risco, os sistemas modernos utilizam informações externas como horários, movimentos do mouse, atividade do processador ou outros eventos físicos. Ainda assim, permanece uma preocupação: será que métodos futuros poderiam identificar padrões invisíveis hoje?
Essa dúvida levou pesquisadores da ETH Zurich, na Suíça, a buscar uma solução radicalmente diferente.
Em vez de tentar melhorar os métodos existentes, eles decidiram explorar uma característica fundamental da mecânica quântica: a existência de fenômenos que são genuinamente imprevisíveis por natureza.
O objetivo era ambicioso. Criar números cuja aleatoriedade não dependesse da tecnologia disponível atualmente, mas das próprias leis da física.
Um experimento que colocou a física quântica à prova
Para atingir esse objetivo, os cientistas desenvolveram um sistema extremamente complexo.
O experimento utilizou dois qubits supercondutores conectados por uma estrutura de aproximadamente 30 metros de comprimento. Todo o conjunto foi mantido em temperaturas próximas do zero absoluto, condição necessária para preservar os delicados estados quânticos.
A chave do processo estava em um fenômeno conhecido como emaranhamento quântico. Quando duas partículas entram nesse estado especial, seus comportamentos permanecem correlacionados de uma maneira que desafia explicações clássicas.
Para verificar se essa aleatoriedade era realmente genuína, os pesquisadores recorreram aos chamados testes de Bell, um método desenvolvido para distinguir fenômenos quânticos de possíveis explicações baseadas em mecanismos ocultos.
Durante cerca de nove horas ininterruptas, o sistema executou mais de um bilhão dessas verificações.
Os resultados indicaram correlações tão fortes que não poderiam ser explicadas por nenhum modelo clássico conhecido. Isso permitiu aos cientistas certificar que a aleatoriedade produzida não era fruto de falhas estatísticas nem de processos determinísticos escondidos.
Mas o aspecto mais impressionante estava em outro detalhe.
A descoberta que pode influenciar a criptografia do futuro
O conceito central desenvolvido pela equipe recebeu o nome de amplificação da aleatoriedade.
Na prática, isso significa que o sistema consegue partir de uma fonte imperfeita, contendo pequenos vieses ou padrões, e transformá-la em uma sequência matematicamente certificada como perfeitamente aleatória.
Segundo os pesquisadores, a característica mais importante desse resultado é que a aleatoriedade gerada não depende dos métodos analíticos disponíveis atualmente. Em teoria, ela permanecerá imprevisível mesmo diante de tecnologias futuras muito mais avançadas.
Para a criptografia, isso representa uma mudança significativa.
Caso a técnica seja escalada para aplicações comerciais, ela poderá contribuir para a criação de chaves de segurança extremamente robustas, capazes de resistir não apenas aos computadores atuais, mas também a futuras máquinas quânticas.
Ainda existem desafios importantes. A velocidade de produção dessa aleatoriedade certificada continua relativamente baixa para aplicações em larga escala, e serão necessárias novas etapas de desenvolvimento antes que a tecnologia possa ser incorporada a sistemas comerciais.
Mas a resposta para o título está justamente nessa conquista: os pesquisadores demonstraram uma maneira de produzir algo que computadores convencionais jamais conseguiram gerar de forma perfeita. E, em um mundo cada vez mais dependente da proteção de dados, isso pode se tornar uma das descobertas mais relevantes da era quântica.
