‘Supremacía cuántica’: Google y el futuro de la tecnología blockchain

0

El año 2019 finalizó con la noticia de que Google había logrado la llamada “supremacía cuántica”, a través de un ordenador cuántico que es capaz de resolver problemas matemáticos que no podrían ser resueltos por ordenadores tradicionales. 

Así fue publicado en la revista científica Nature (Arute, F., Arya, K., Babbush, R. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor, octubre 2019) en la que expresamente se indica: “Nuestro procesador Sycamore tarda unos 200 segundos en muestrear una instancia de un circuito cuántico un millón de veces. Nuestros puntos de referencia indican actualmente que la tarea equivalente para un superordenador clásico de última generación tardaría aproximadamente 10.000 años”.

En definitiva, estaríamos ante un hito sin precedentes que comportaría hacer cálculos a una velocidad impensable con la tecnología actual. Si bien, las reacciones no se han hecho esperar, fundamentalmente por parte de IBM, que en referencia a su superordenador Summit, sostiene (Edwin Pednault, John Gunnels & Dmitri Maslov, and Jay Gambetta, Quantum Computing, octubre 2019) que “una simulación ideal de la misma tarea puede realizarse en un sistema clásico en 2,5 días y con mucha mayor fidelidad”. 

Sea como fuere y a la espera de que se acredite definitivamente la “supremacía cuántica” de Google, interesa resaltar los conceptos básicos que la rodean:

  • Computador cuántico: es un dispositivo que utiliza principios de física o mecánica cuántica para realizar cálculos.
  • Bits cuánticos (Qubits): son magnitudes físicas emparejadas que pueden tener dos posibles valores 0 o 1, o la superposición cuántica de ambos. Por contra, los bits (computación binaria o clásica) pueden ser 0 o 1, pero no simultáneamente ambos valores.
  • Algoritmo de Shor: es un procedimiento que permite encontrar factores de un número de manera eficiente y permite encontrar el orden. Calcula los valores de la función usando los estados de varios qubits.
  • Algoritmo de Grover: permite la búsqueda en una secuencia no ordenada de datos. Su ventaja es que evita la necesidad de ordenación previa.
  • Superposición: posibilidad de que un qubit pueda adoptar los valores 0 y 1 superpuestos.
  • Entrelazamiento: permite que qubits separados por distancias enormes interactúen instantáneamente entre sí. Independientemente de la distancia entre las partículas correlacionadas, permanecen entrelazadas mientras permanezcan aisladas.
  • Interferencia: durante la fase de cálculo, los ordenadores cuánticos deben estar aislados de cualquier posible interferencia. Deben preservarse de cualquier posible fluctuación de ruidos, temperatura u ondas electromagnéticas. 
  • Temperatura de los ordenadores: el entorno de un ordenador cuántico es 250 veces más frío que el espacio exterior. El mantenimiento de la temperatura fría es esencial para garantizar el buen funcionamiento de estos ordenadores.
  • Corrección de errores: la utilización de técnicas efectivas de corrección de errores asegura que no se produzca el más mínimo error que pueda arriesgar la totalidad del cálculo cuántico computacional.

Entendiendo que la computación cuántica, a diferencia de la computación binaria, puede abrir el camino a enormes y rápidos avances en el campo de la construcción de componentes tecnológicos mediante el diseño de nuevos materiales (entre otros ámbitos, el farmacéutico y creación de medicamentos), también puede llevar a plantearnos que los qubits “veloces” pueden suponer una amenaza para las tecnologías de registros distribuidos (DLT) y las tecnologías de cifrado que les sirven de base.

En otras palabras, la pregunta sería si la computación cuántica -alcanzado el nivel requerido- podría poner en riesgo la seguridad que representa la tecnología blockchain. En los sistemas de cifrado de la criptografía asimétrica, se utilizan pares de claves: una pública y una privada. La clave pública se puede calcular a partir de la clave privada. Ahora bien, esto no es posible a la inversa, es decir, la clave privada no puede calcularse a partir de la clave pública. Con los computadores cuánticos, sin embargo, este cálculo sí puede llegar a ser posible (utilizando el algoritmo de Shor) y, en ese caso, la tecnología blockchain quedaría muy amenazada.

Si bien, es muy lejano el momento en el que esa amenaza pueda llegar a ser realidad, ya que según los expertos se necesitarían más de 1000 qubits para conseguirlo (Sycamore de Google ha desarrollado 54 qubits). Algunos expertos empiezan a hablar ya de la necesidad de trabajar en una tecnología blockchain basada en la cuántica utilizando qubits entrelazados, no sólo en el tiempo, sino también en el espacio. 

Ahora bien, para que todo esto sea posible es necesario el llamado internet cuántico, ese internet que viajará a la velocidad de la luz y con una seguridad inquebrantable. 

En una llamada de atención los investigadores Aleksey K. Fedorov, Evgeniy O. Kiktenko and Alexander I. Lvovsky, en su trabajo publicado en la revista Nature (Computers put blockchain security at risk, noviembre 2018), alertaban de que dentro de una década las computadoras cuánticas podrán romper los códigos criptográficos de las tecnologías blockchain (que según recuerdan para 2025, es probable que representen el 10% del producto interno bruto mundial). Los investigadores alertan de que la solución a esta amenaza se encontraría, efectivamente, en la propia computación cuántica proponiendo el avance en investigación y las inversiones por parte de los gobiernos en criptografía cuántica e internet cuántico.

Quizás ahora podamos entender un poco más el alcance de lo que la “supremacía cuántica“, proclamada por Google a finales del pasado año, puede llegar a representar.


Suscríbete a nuestro newsletter aquí.

Dejar respuesta

Please enter your comment!
Please enter your name here