Un gruppo di ricerca cinese ha pubblicato uno studio in cui si suggerisce una possibile via per violare la crittografia utilizzando computer quantistici. L’episodio ha riacceso il dibattito sul futuro del quantum computing e dei qubit, l’equivalente quantistico dei bit di un normale sistema informatico binario.

Circa ottanta anni fa, le invenzioni dei transistor e successivamente dei circuiti integrati ponevano le basi dell’informatica tradizionale. Nei decenni a venire, il progresso nel campo avrebbe portato a componentistica sempre più miniaturizzata, fino ad arrivare al livello della meccanica quantistica alla fine degli anni Novanta.

Sfruttando le leggi di quel livello della realtà, i qubit rappresentano contemporaneamente gli stati uno e zero dei bit, permettendo di superare ampiamente i computer tradizionali nella soluzione di alcuni tipi di problemi.

Da allora, l’ingegneria applicata ha creato qubit sempre più stabili, che possano mantenere il proprio stato quantistico per più di una frazione di secondo e che siano collegati tra loro in sistemi.

Secondo un editoriale del Financial Times, l’era quantistica che abbiamo di fronte a noi può riservare sorprese sia in positivo sia in negativo. Ad oggi, il campo è oggetto della competizione tra Repubblica Popolare e Stati Uniti. Questi ultimi impegnati a mantenere la propria supremazia tecnologica, i primi a scalzarla. Le comunità scientifiche nelle due sponde del Pacifico corrono contro al tempo per controllare e sfruttare per primi gli effetti pratici del quantum computing.

La sorpresa è arrivata con la pubblicazione di una ricerca cinese che propone un modo per violare la forma più comune di crittografia online utilizzando un computer quantistico simile a quelli già disponibili. Si pensava che questa impresa avrebbe richiesto sistemi quantistici molto più avanzati di quelli attuali, disponibili tra molti anni.

A essere onesti, alcuni esperti di sicurezza informatica hanno concluso che il metodo teorizzato non funzionerebbe in pratica. “La crittografia funziona perché è molto difficile fattorizzare numeri grandi”, spiega Angela Riva, esperta di matematica applicata presso l’Inria di Parigi, in una conversazione con Formiche.net. “Fattorizzare significa scrivere un numero come il prodotto di numeri primi. Esistono ad oggi quantum computer in grado di eseguire questa operazione? Sì. Qual è il numero più grande fattorizzato? 21. Dunque siamo lontanissimi dall’effettuare calcoli utili a violare sistemi crittografici”.

Ad oggi è difficile mantenere i qubit nel loro stato quantistico per un tempo sufficiente a eseguire calcoli utili. Tanto che molti degli sforzi attuali consistono nell’inventare correttivi per questo fenomeno. “Gli errori derivano dall’interazione del computer con l’ambiente e rendono necessari molti più qubit fisici rispetto a quelli logici che vengono effettivamente usati per i calcoli. Questo è un ostacolo ingegneristico importante  che rende impossibile allo stato attuale delle cose, ad esempio, fattorizzare un numero più alto di 21”, conclude l’esperta.

Ma la questione non finisce qui, dato che la notizia ha allarmato quanti, negli Usa, si occupano di competizione tecnologica.

È molto difficile prevedere con esattezza quali sviluppi pratici possa avere una tecnologia, ma le principali applicazioni degli esotici qubit ci si aspetta di trovarle in settori bancario, chimico o automobilistico. In generale nelle aree interessate allo sviluppo di algoritmi sempre più efficienti: per modellare complessi scenari finanziari; per progettare nuove molecole; o per accelerare l’aggregazione dei dati nei sistemi di machine learning (come ad esempio le auto a guida automatica).

Questi sistemi sostituiranno i computer tradizionali non appena ne diventeranno anche solo marginalmente più economici. Il momento appare ancora lontano, ma non irraggiungibile. Le promesse allettanti aumentano gli investimenti e le aspettative, con il rischio di delusioni a breve termine, nonostante il potenziale di lungo termine sembri immutato.