Os esforços para combater a ameaça dos “Hackers Quânticos”

Imagem de Capa: Autor Desconhecido, extraída da internet

Texto traduzido de autoria de Dave Weatherall

Como vimos durante a eleição americana do ano passado, proteger sistemas tradicionais de computadores, que usam zeros e uns, dos hackers não é uma ciência exata. Agora considere o complexo mundo da computação quântica – que se espera ser a próxima revolução da tecnologia – onde bits de informação podem simultaneamente manter múltiplos estados além do zero e do um, e as potenciais ameaças se tornam ainda mais complicadas de enfrentar. Ainda assim, pesquisadores da Universidade de Ottawa (Canadá) descobriram pistas que podem ajudar os administradores de redes de computadores quânticos a protegê-los de ataques externos, quanto estes se tornarem uma realidade.

“Nossa equipe construiu a primeira máquina de clonagem quântica de alta dimensionalidade capaz de executar uma invasão para interceptar uma mensagem quântica segura,” diz o professor Ebrahim Karimi, do Departamento de Física da Universidade de Ottawa e titular da cátedra canadense de Pesquisa em Luz Estruturada. “Assim que fomos capazes de analisar os resultados, descobrimos algumas pistas muito importantes para ajudar a proteger as redes de computadores quânticos contra potenciais ameaças de hackers”.

Se acreditava que os sistemas quânticos poderiam proporcionar uma transmissão de dados completamente segura porque até agora, tentativas de copiar a informação transmitida resultaram numa versão alterada ou deteriorada em relação à original, frustrando dessa forma o objetivo do ataque. A computação tradicional permite a um hacker simplesmente copiar e colar informação e replicá-la de maneira exata, mas isso não acontecia no mundo da computação quântica, onde tentativas de copiar informação quântica – ou qudits – resultam no que Karimi chama de “más” cópias. Até agora.

Pela primeira vez, a equipe do professor Karimi foi capaz de clonar os fótons que transmitem informação, nomeadamente os únicos portadores de luz conhecidos como qubits, tão bem como permite a teoria quântica, o que significa que os clones foram réplicas quase exatas da informação original. No entanto, além de pôr em questão o que antes se pensava ser a forma perfeita de transmitir informação com segurança, as análises dos pesquisadores revelaram pistas promissoras acerca de como se proteger desse tipo de ataques.

“O que descobrimos foi que quando quantidades maiores de informação quântica eram codificadas em um único fóton, as cópias iam ficando piores e o ataque ainda mais simples de detectar”, diz Fréderic Bouchard, um estudante de doutorado da Universidade de Ottawa e autor principal de uma publicação de livre acesso que apareceu  neste mês no renomado periódico Science Advances. “´Nós também fomos capazes de mostrar que ataques de clonagem introduziram ruídos específicos e observáveis em um canal de comunicação quântico seguro. Assegurar que os fótons contenham a maior quantidade de informação possível e monitorar esses ruídos em um canal seguro deve ajudar a reforçar as redes de computação quânticas contra potenciais ameaças hackers.”

Karimi e sua equipe esperam que os seus esforços de hackear os sistemas quânticos possam ser usados para estudar os sistemas de comunicação quânticos, e de um modo geral para estudar como a informação quântica viaja através das redes de computadores. Para ler o artigo, visite o site do periódico Science Advances.

Fonte: EurekAlert, Estudo Original