À esq., Isaac Chuang segura frasco com solução com as moléculas que funcionaram como um computador quântico; à dir., estrutura da molécula. As operações que permitiram fatorar o número 15 foram realizadas pelos átomos numerados de 1 a 7

Em 1994, o cientista Peter Shor desenvolveu um método teórico para que computadores quânticos conseguissem fatorar um número, ou seja, encontrar os números primos que, multiplicados, resultem no número inicial. O método, que ficou conhecido como algoritmo de Shor, previa a utilização das propriedades quânticas dos átomos para agilizar operações semelhantes às realizadas em computadores comuns, em que os dados são processados por chips de silício.

Induzido por ondas de rádio ou campos magnéticos, cada átomo poderia 'apontar' para direções opostas. Com isso, reproduziria o sistema binário da informática, que representa todos os números a partir dos algarismos um e zero. A grande diferença é que, devido às flutuações quânticas, cada átomo pode registrar ao mesmo tempo as duas posições (equivalentes a 0 e 1) e suas diferentes combinações (00, 01, 11 e 10 -- correspondentes a 0, 1, 2 e 3 na aritmética binária), o que tornaria os cálculos exponencialmente mais rápidos.

Com a aplicação do algoritmo de Shor, os cientistas liderados por Isaac Chuang, do Massachussets Institute of Technology (MIT), conseguiram fazer com que cinco átomos de flúor e dois de carbono inseridos em uma molécula maior fatorassem o número quinze -- a mais complexa operação já realizada por um computador quântico. Para isso, utilizaram um frasco com 10¹⁸ dessas moléculas, que tiveram o movimento controlado por ondas de rádio. O computador quântico chegou aos números 3 e 5.

Fatorar números pequenos parece banal. Mas quando o número a ser fatorado é grande (com mais de cem dígitos, por exemplo), a tarefa se torna inglória, mesmo para supercomputadores -- como o ASCI White, da IBM, capaz de efetuar 12 trilhões de operações por segundo. Por isso, esses números são adotados para codificar documentos: dois números primos grandes são multiplicados, e o resultado é utilizado como chave para criptografar um texto. Para decifrar o código, é preciso descobrir os fatores primos desses números, o que é praticamente impossível.

"Nosso desafio agora é fazer da computação quântica uma realidade", diz Chuang. "Se pudermos fazer os cálculos em maior escala, mudanças fundamentais seriam necessárias em sistemas de criptografia."

Tiago Lethbridge
Ciência Hoje on-line
04/01/02