Computadores quânticos não eram considerados uma ameaça iminente à segurança do Bitcoin. No entanto, a IBM lançou um projeto que pode acelerar esse cenário: o primeiro computador quântico tolerante a falhas do mundo, com lançamento previsto para 2029.
Apesar da capacidade de realizar cálculos em múltiplas direções simultaneamente, os computadores quânticos da geração atual apresentam altas taxas de erro. Sem tolerância a falhas — ou seja, sem a capacidade de detectar e corrigir erros em tempo real —, esses sistemas não conseguem executar os algoritmos complexos necessários para quebrar blockchains.
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O sistema, chamado IBM Quantum Starling, está sendo projetado para realizar 100 milhões de operações quânticas usando 200 qubits com correção de erros. Ele será instalado no centro de dados quânticos da IBM em Poughkeepsie, Nova York, e faz parte do plano contínuo da empresa para computação quântica escalável, que se estende até 2033.
“As revisões recentes desse plano projetam um caminho até 2033 e além, e até agora, cumprimos com sucesso cada um de nossos marcos”, afirmou a IBM em comunicado. “Com base nesse histórico, estamos confiantes em nosso progresso contínuo.”
A abordagem da IBM para tolerância a falhas se concentra na correção de erros. Sistemas quânticos são altamente sensíveis a ruídos e à decoerência — interferências ambientais que podem desestabilizar os qubits quase instantaneamente.
A solução da empresa utiliza códigos Bivariate Bicycle, um tipo de código LDPC (paridade de baixa densidade) quântico, que segundo a IBM reduz em até 90% o número de qubits físicos necessários em comparação com métodos anteriores.
O Starling também contará com um decodificador de correção de erros em tempo real, capaz de operar em FPGAs (field-programmable gate arrays) ou ASICs (circuitos integrados de aplicação específica), permitindo resposta imediata a erros antes que eles se agravem.
“Há um enorme esforço dedicado à correção e mitigação de erros quânticos, e a conectividade do novo processador é especialmente promissora para a implementação mais eficiente de códigos de correção de erros quânticos”, afirmou Rosa Di Felice, diretora técnica do IBM Quantum Innovation Center, da USC, ao Decrypt.
“Esse novo processador pode ajudar a simplificar os cálculos complexos necessários para entender como moléculas e materiais se comportam”, disse Di Felice. “Isso pode levar a avanços em áreas como prevenção da ferrugem, melhoria de reações químicas e desenvolvimento de novos medicamentos.”
O plano Starling
2025
- Lançamento do processador IBM Nighthawk com 120 qubits e capacidade 16 vezes maior de profundidade de circuito
- Melhorias no software Qiskit, incluindo circuitos dinâmicos e integração com ambientes de computação de alto desempenho (HPC)
- Introdução de arquitetura modular de computação quântica tolerante a falhas
- IBM Quantum Loon será usado para testar componentes arquitetônicos do código qLDPC, incluindo “C-couplers” que conectam qubits a longas distâncias dentro do mesmo chip
2026
- Primeiras demonstrações de vantagem quântica
- Expansão de ferramentas de mitigação de erros e mapeamento de utilidade para suportar cargas de trabalho quânticas complexas antes da tolerância total a falhas
- IBM Quantum Kookaburra será o primeiro processador modular da empresa, projetado para armazenar e processar informações codificadas, combinando memória quântica com operações lógicas
2027
- Escalonamento para 1.080 qubits por meio de acopladores entre chips
- IBM Quantum Cockatoo conectará dois módulos Kookaburra usando “L-couplers”, permitindo a ligação de chips quânticos como nós de um sistema maior, evitando a necessidade de chips gigantescos
2028–2029
- Protótipo do computador quântico tolerante a falhas (Starling) previsto para 2028, com implantação completa em 2029
Por que isso importa
Nesta semana, o cofundador da Strategy, Michael Saylor, minimizou a ameaça representada pelos computadores quânticos, dizendo que eles representam um risco maior para bancos e governos do que para o Bitcoin.
“Eles vão invadir seu sistema bancário, sua conta do Google, sua conta da Microsoft e todos os outros ativos que você possui muito antes disso, porque são ordens de magnitude mais fracos”, disse ele na ocasião.
Especialistas como o professor David Bader, do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey, veem a tolerância a falhas como o ponto-chave da computação quântica prática — e, potencialmente, uma ameaça aos sistemas criptográficos atuais.
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“A tolerância a falhas é essencial para tornar esses computadores quânticos menos frágeis e menos propensos a erros”, afirmou. “Essa é a tecnologia fundamental para escalar de alguns poucos qubits para o que acreditamos ser necessário para aplicações reais — algo na ordem de dezenas de milhares a milhões de qubits.”
Bader reconheceu o receio de que uma dessas aplicações possa comprometer algoritmos criptográficos que protegem criptomoedas como o Bitcoin, e destacou a importância de desenvolvedores de blockchain avançarem rumo a criptografia resistente à computação quântica.
“Um computador quântico poderoso, capaz de executar o algoritmo de Shor, ainda está a anos de distância”, disse ele. “As blockchains não vão simplesmente quebrar em 2029 — mas vale a pena ficar de olho.”
* Traduzido e editado com autorização do Decrypt.
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