Computación cuántica: qué es, para qué sirve y riesgos de ciberseguridad

¿Qué es la computación cuántica?

La computación cuántica es un término derivado de la física cuántica, la ciencia que explica que las partículas pueden operar en dos estados simultáneamente.

De acuerdo con la plataforma de análisis CB Insights , se trata de tecnología que puede abordar problemas con numerosos factores y posibles resultados mucho más rápido que una computadora normal. Es decir, estas computadoras pueden procesar una cantidad abrumadora de variables y resultados potenciales más rápidamente que las computadoras tradicionales.

Pero Manuel López, doctor en ciencias de la computación, explicó que hoy en día la computación cuántica sigue en una fase muy experimental por dos razones: la primera, porque se necesita un lenguaje de programación que use el paradigma de la computación cuántica y, aunque cada vez es menos complejo, pocas personas lo conocen.

La segunda, porque crear computadoras de este tipo requiere de mucho tiempo y dinero, por lo que solamente empresas como IBM, Google o Microsoft están invirtiendo en estas tecnologías.

Pero este tipo de computación es muy útil porque permite resolver problemas del mundo real, muy complejos, en muy poco tiempo.

López explicó que las computadoras tradicionales funcionan secuencialmente. Es decir, que no pueden hacer todas las operaciones al mismo tiempo.

Un ejemplo más tangible es con un documento de Excel. Para poder resolver varias ecuaciones distintas, tendrías que ir resolviendo una por una, pero con la computación cuántica es como si te pudiera resolver todas al mismo tiempo y más rápido porque puedes abarcar todas las posibilidades que tiene un problema.

¿Para qué sirve la computación cuántica?

Cuando los científicos e ingenieros se enfrentan ante problemas muy complejos, utilizan la computación cuántica.

El que una computadora pueda procesar tanta cantidad de datos de manera tan rápida puede ser muy útil, especialmente cuando se maneja información clínica, social, económica y ambiental.

También se está utilizando para responder preguntas que implican análisis complejos, como simulaciones y optimizaciones.

Por ejemplo, imaginemos que una empresa de paquetería quisiera saber cómo entregar todos sus paquetes en el menor tiempo posible y la mejor ruta en la Ciudad de México. ¿Te imaginas analizar todas las posibilidades?

Sería una labor sumamente compleja porque tendrías que valorar todos los posibles caminos y opciones al mismo tiempo. Y ese es un ejemplo práctico de lo que puede lograr la computación cuántica, mientras que empresas como Mercedes Benz ya están utilizando esta tecnología para crear mejores baterías para los autos eléctricos

Sin embargo, López compartió que la computación cuántica “no está de moda” porque no resuelve problemas cotidianos de la gente normal. “No se espera que a corto ni mediano plazo vayas a poder llegar a la tienda y comprar una compu cuántica”.

Pero mencionó que lo que sí ve factible a mediano plazo es la probabilidad de que te puedas conectar a un sitio a través de una compu tradicional y los cálculos cuánticos se hagan ahí y se manden a tu compu.

Riesgos de ciberseguridad con la computación cuántica

Como todo, la tecnología se puede usar para bien o para mal y aunque la computación cuántica representa uno de los avances tecnológicos más emocionantes en la actualidad, empresas como IBM ya están preocupándose por la ciberseguridad.

De acuerdo con Robert Loredo, embajador de IBM Quantum, “la seguridad de la información podría verse afectada negativamente por este avance tecnológico. Las computadoras cuánticas están madurando rápidamente, quizás incluso más rápido de lo que podríamos haber previsto hace cinco años. Los sistemas que usamos hoy para salvaguardar datos confidenciales no serán seguros en un mundo donde las computadoras cuánticas han alcanzado su máximo potencial”.

Loredo compartió que si hoy apareciera una computadora cuántica con suficiente poder de cómputo prácticamente todas las comunicaciones electrónicas se volverían inseguras. E incluso si tal dispositivo aparece dentro de varios años, podrá comprometer todas las comunicaciones secretas actualmente almacenadas.

Esto porque los estándares criptográficos actuales se basan en problemas que son fáciles de verificar para una computadora pero difíciles de resolver. Por ejemplo, las computadoras clásicas pueden tener dificultades para calcular los factores de números grandes, pero es fácil comprobar que dos números primos se multiplican para dar algunos números grandes.

Por lo tanto, los métodos de encriptación modernos a menudo usan números muy grandes como códigos, de modo que sus factores primos forman la llave. Sin embargo, los algoritmos cuánticos ofrecen soluciones a algunos de estos problemas difíciles.

El especialista mencionó que es importante comprender que las computadoras cuánticas actuales no son capaces de penetrar los estándares de seguridad actuales y no tendrán esta capacidad durante muchos años.

Sin embargo, también compartió que los actores con malas intenciones podrían estar robando grandes cantidades de datos cifrados, lo que a menudo se denomina “recolectando ahora; pirateando más tarde” - harvesting now; hacking later- , con la intención de descifrarlo una vez que esté disponible una mejor tecnología cuántica. Es posible que las organizaciones ya hayan experimentado infracciones de las que no se enterarán durante muchos años, lo que crea un entorno incierto de seguridad y responsabilidad.

Por eso es crucial que los proveedores de tecnología tomen las medidas necesarias para proteger sus sistemas y datos. Aquí es donde entra en juego la criptografía cuántica segura, que se refiere a algoritmos que son resistentes a los ataques de computadoras clásicas y cuánticas, para mantener seguros los activos de información incluso después de que se haya construido una computadora cuántica criptográficamente relevante.