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Los ordenadores cuánticos cambiarán la criptografía actual

Ricard Comas // 19 de abril de 2018

Creo que puedo decir sin temor a equivocarme que nadie entiende la física cuántica.”En el anterior artículo se planteaba la situación, cada vez más palpable, de que los ordenadores cuánticos pasen a ser una herramienta de uso cotidiano. En esta entrada intentaremos resolver las dudas que plantea esta tecnología y los avances relacionados.

Partimos de la base de que un bit de información puede valer uno o cero, pero no ambos. ¿Entonces, qué pasaría en el caso que un bit pudiera ser uno y cero a la vez? Se llamaría qubit, que es como llaman al bit en un ordenador cuántico. Una característica de este qubit es que puede ser uno y cero al mismo tiempo. El problema es que es complicado comprender el concepto ya que no hay nada semejante en nuestro entorno.

qbit_es

Esta imagen puede ayudar a asumirlo. Simplemente lo que vemos/obtenemos es diferente dependiendo  del enfoque, pero mantiene la información de ambas proyecciones en una sola figura. El 1 podría ser el cuadrado y 0 el círculo.

qubit

¿Cómo afecta a la tecnología hoy en día?

Las aplicaciones son muy variadas, desde la inteligencia artificial, reconocimiento de imagen, hasta el cálculo de problemas matemáticos inabarcables. ¿Bueno, y esto? ¿En qué me afecta a mí? Resulta que te afectará indirectamente. Actualmente, todas las comunicaciones seguras utilizan algoritmos de cifrado como RSA. Se basan en problemas matemáticos que los ordenadores actuales no son capaces de resolver en un tiempo razonable.

¿Y un ordenador cuántico va a poder resolver estos problemas?

Efectivamente. Volviendo al tema de los qubits, estos son capaces de contener tanto el cero como el uno, por lo que cada vez que se realiza una operación se calculan todas las posibilidades simultáneamente. Hoy en día sólo podemos hacer cálculos de manera secuencial, por lo que necesitamos mucho más tiempo. Es por este motivo que no podremos utilizar los mismos algoritmos en un futuro, porque no serán seguros ya que desaparece la dificultad en los cálculos matemáticos.

¿Entonces, me voy mudando a un país que no haya avanzado tanto en computación cuántica para estar segur@? Es cierto que se están haciendo avances importantes en este aspecto, como por ejemplo el ordenador cuántico presentado por IBM, pero de momento sólo se han conseguido velocidades parecidas a los ordenadores actuales.

Explicaré la siguiente característica con un poco de historia. En la guerra de EE. UU. contra Japón, el cuerpo de radio japonés lo formaban soldados que habían estudiado en EE. UU., por lo que hablaban y comprendían perfectamente el idioma. Evidentemente, era una desventaja decisiva para el ejército estadounidense, que decidió utilizar indios navajos en el cuerpo de radio. Esta estrategia impidió que ejército nipón lograse descifrar los mensajes que enviaba EE. UU.

¿Cómo funciona la comunicación entre ordenadores cuánticos?

Algo similar ocurre en la computación cuántica, Eve (el espía) puede intentar interceptar la información que se envían Alice y Bob, pero no la entenderá ya que es como si no comprendiera el idioma que están usando.

Otra característica importante es que Alice y Bob detectan cuando Eve intenta interceptar el mensaje. Para explicar esto, imaginaros una llamada telefónica entre Alice y Bob. Alice le está comunicando a Bob información confidencial de la empresa y Eve coge otro teléfono para escuchar la conversación. El problema para Eve es que si descuelga el teléfono, Alice y Bob empiezan a escuchar un ruido de fondo mientras hablan, por lo que se dan cuenta y terminan con la llamada. A grandes rasgos, así es como funciona la comunicación entre ordenadores cuánticos.

Como conclusión, podemos afirmar que los ordenadores cuánticos harán pasar a la historia la criptografía actual, pero se sustituye por la seguridad que proporciona la computación cuántica como es la detección del espía. Hay que verlo de manera positiva ya que permitirá avances importantes en campos de investigación como la medicina y la inteligencia artificial.

Ricard Comas | Ingeniero de Ciberseguridad en R3 CyberSecurity

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