La tecnología cuántica es un campo que emplea las propiedades de la mecánica cuántica para resolver problemas de manera más eficiente que las computadoras tradicionales, con el fin de desarrollar tecnologías innovadoras a través de su uso.
Una de las ramas principales de esta área informática es la computación cuántica, que aplica los principios cuánticos para resolver problemas complejos de manera más rápida y eficiente que las computadoras tradicionales, mediante el procesamiento de información vía cúbits, la unidad básica de información equivalente a los bits en la computación clásica.
La idea de usar la mecánica cuántica para la computación no es nueva, data de 1980, cuando científicos y multinacionales tecnológicas iniciaron una carrera por ser los primeros en declarar 'la superioridad cuántica' como:
"El quantum computing utiliza las leyes de la mecánica cuántica para resolver problemas complejos mucho más rápido que las computadoras tradicionales. De hecho, esta tecnología no es nueva para sectores como el nuestro, IBM lanzó hace unos años al mercado la primera computadora cuántica para uso comercial. Sin embargo, en el último tiempo estamos viendo avances significativos," sostuvo Sebastián Ramacciotti, Regional Manager de SAR Sur de NEORIS.
La consultora Statista proyectó que el tamaño del mercado global de esta tecnología para 2027 será de u$s8.600 millones, lo que supone un crecimiento superlativo respecto a los u$s410 millones registrados en 2020.
Ante la consulta de iProUP, Hugo Scolnik, cofundador de CertiSur y experto en criptografía cuántica, explica que las firmas y los certificados digitales, así como la seguridad de Internet (TLS), se basan en la "criptografía asimétrica" donde cada ente posee una clave privada y una pública.
Sobre los métodos más comunes a la hora de vulnerar sistemas, aparecen el cifrado RSA y las curvas elípticas, "ambos destruibles por computadoras cuánticas con la capacidad suficiente, y que se encuentran en desarrollo por gobiernos y empresas privadas", precisa Scolnik. "Con ellas, a partir de una clave pública, se deduce la clave privada y de ahí se falsifican contratos, se quiebra la seguridad de las wallets de criptomonedas", prosigue.
Por su parte, Jorge Lukowski, Director Global de Marketing y Comunicaciones en NEORIS recuerda que la Unión Europea lanzó hace dos años un proyecto de 1.000 millones de euros para que, por la próxima década, más de 5.000 investigadores analicen cómo lograr que esta solución se pueda utilizar de forma comercial. Además, remarcó que las industrias que mayor impacto positivo tendrán al momento de aplicar esta tecnología serán las siguientes:
"Los bancos y aseguradoras podrán no solo mejorar los modelos de detección de fraude; sino también les permitirá optimizar las carteras de inversión, a la vez que automatizan procesos como la compensación y liquidación o la identificación de patrones y correlaciones en grandes cantidades de datos", explicó Lukowski.
En el caso del sector farmacéutico, le permitirá, por ejemplo, simular el comportamiento de las moléculas para comprenderlas mejor, y conocer las estructuras químicas en la creación de nuevos fármacos, actividades que con la tecnología actual es un desafío para la industria.
La logística también es otro sector que, en el mediano y largo plazo, se verá impactado positivamente por la tecnología cuántica. Según Ramacciotti, planificar una buena ruta es fundamental para disminuir costos, tiempos de entrega y cuidar la flota. Las compañías tendrían la capacidad de simular diferentes escenarios con el objetivo de estar preparados para resolver los contratiempos en menor tiempo.
De acuerdo a los expertos de NEORIS; para que se logre un nivel de accesibilidad similar al de la IA, las empresas de IT deberán encontrar una solución a la falta de lenguajes propios para programar soluciones; a que la información se destruya en un período de tiempo breve debido a que los cúbits (la unidad mínima de información) todavía no son de una calidad alta, o a la necesidad de desarrollar herramientas que permitan llevar a cabo más operaciones lógicas con los equipos.
Otra que se sumó al listado es la automotriz, a través de Mercedes-Benz, firma que trabaja en un proyecto para reducir la cantidad de errores en el proceso de ensamblaje de automóviles y detectar automáticamente cualquier anomalía de configuración durante el proceso. Gracias a la plataforma cuántica desarrollada junto a Ayesa, se espera que esta solución le permita a la marca de autos alcanzar la excelencia en su sistema de producción.
Lukowski y Ramacciotti coinciden con otros expertos e investigadores que, de mantenerse el ritmo de los avances y el nivel de inversión en la disciplina, en cinco años aproximadamente tendríamos computadoras cuánticas mejores que las que hay hoy.
La mayor recomendación que podrían hacer a otros líderes es seguir de cerca las novedades del Quantum Computing y, en cuanto esté disponible, invertir en esta tecnología para continuar siendo competitivos en sus sectores.
Sin embargo, su auge también preocupa a otros sectores como al de las criptomonedas, ya que su utilización permite romper la criptografía que asegura las transacciones en la blockchain, la tecnología donde se almacena el circulante de estos activos.
De hecho, una reciente investigación realizada en la Universidad de Shanghai en China descubrió cómo usar una computadora cuántica para vulnerar el cifrado RSA, uno de los algoritmos más utilizados y confiables en el mundo de la informática, lo que representa un desafío y un cambio de paradigma para la ciberseguridad tradicional.
Utilizando las capacidades de un sistema cuántico de D-Wave, los científicos factorizaron un número RSA de 22 bits. Se trata de la primera vez que se logra vulnerar algoritmos de cifrado basados en redes de sustitución y permutación (SPN).
"Las blockchain dependen de usar las funciones de hashing como SHA2/3 para asegurar que los bloques sucesivos no han sido modificados. Para resistir ataques cuánticos, se deben desarrollar funciones de hash de mayor longitud, lo cual implica importantes cambios en los sistemas instalados", describe Scolnik.
Los investigadores demostraron la capacidad de este tipo de computadoras cuánticas para atacar distintos sistemas criptográficos como el estándar AES, aplicado para proteger datos sensibles a nivel global. La técnica utilizada fue la de quantum annealing, una forma de optimización cuántica que permite resolver problemas complejos al convertirlos en problemas de optimización combinatoria.
La seguridad del ecosistema al que pertenece Bitcoin se basa en algoritmos criptográficos como RSA y ECC (Elliptic Curve Cryptography), los cuales son indescifrables para las computadoras clásicas debido al tiempo que tomaría resolver sus complejos problemas matemáticos, a diferencia de las computadoras cuánticas que podrían hacerlo en una fracción de ese tiempo.