La computación cuántica lo amenaza todo: ¿podría ser peor que el Apocalipsis? La carrera hacia la supremacía cuántica está en marcha: ¿conducirá a una sociedad utópica o a daños catastróficos?

¿Qué es una computadora cuántica?

Una computadora cuántica es una máquina que usa las leyes de la teoría cuántica para resolver problemas complicados por la ley de Moore (la cantidad de transistores en un circuito integrado denso se duplica cada dos años). Un ejemplo es factorizar números grandes. Las computadoras tradicionales están limitadas a circuitos lógicos con varias decenas de transistores, mientras que la cantidad de transistores en un procesador cuántico puede ser del orden de uno a dos millones. Es decir, estas computadoras tendrán un poder exponencial, resolviendo problemas que la computación tradicional ni siquiera puede identificar o crear soluciones.

Los peligros de una computadora cuántica

En un futuro cercano, las computadoras cuánticas serán tan avanzadas que tendrán la capacidad de simular sistemas muy complicados. Esto podría usarse para simulaciones en física, ingeniería aeroespacial, ciberseguridad y mucho más. Sin embargo, una vez que se construye esta computadora, tiene el potencial de desentrañar los protocolos de encriptación de datos. También podría comprometer potencialmente los espacios de aire debido a su capacidad para escanear grandes distancias en busca de dispositivos o aplicaciones en red cercanos que estén abiertos. Esto significa que puede volverse aún más simple para los piratas informáticos externos. Es posible que ya tengan acceso a su computadora o sistema informático a través de otras vías, como vulnerabilidades en los navegadores web. Podrían encontrarlo mucho más fácil porque no estás cerrando todas las puertas.

Las computadoras cuánticas apuntan a una comprensión radicalmente nueva de la computación. Una comprensión que eventualmente podría usarse para desbloquear problemas que ahora se consideran completamente intratables. Por ahora, el campo parece lleno de potencial. Los científicos que trabajan en la computación cuántica la llaman una de las herramientas teóricas más interesantes de la inteligencia artificial. Piense en ello como una calculadora increíblemente poderosa programada con una profunda experiencia en el dominio. Las computadoras cuánticas prometen respuestas a todo tipo de preguntas matemáticas, científicas y médicas que los humanos nunca tendrían las agallas de abordar de otra manera. Prometen avances profundos en la obtención de imágenes que rivalizarán incluso con las resonancias magnéticas intracelulares experimentales; pueden ayudar a descifrar amplias bases de datos que actualmente son indescifrables o pueden recoger detalles escasos como firmas geológicas que nos advierten sobre tsunamis mucho antes de que ocurran.

¿Se pueden reprogramar las computadoras cuánticas?

En teoría, las computadoras cuánticas pueden programarse para resolver cualquier problema computacional complejo. Pero, el acto de programar la computadora es tan costoso e inflexible que alguien necesitaría programarlo con todas las soluciones posibles. Las computadoras cuánticas lo amenazan todo. La peor parte es que los expertos en seguridad nunca pueden decir con certeza qué puede hacer para protegerse contra sus capacidades de programación. Sin embargo, sí saben que es posible reprogramarlos tal como lo haríamos con una computadora normal. Es solo que la tarea es tan compleja y difícil que la programación sería un riesgo de seguridad de tan alto nivel que bien podría no existir nunca.

Qué significa todo esto? Significa que necesitamos desarrollar algún tipo de tecnología de cifrado en nuestros dispositivos más pequeños para que ni siquiera aquellos que tienen todos los datos del mundo puedan verlos o acceder a ellos. Las computadoras cuánticas funcionan de manera diferente a las computadoras tradicionales. Eso le da al fabricante de una computadora cuántica más control que con una computadora convencional. Pueden hacer cosas como invertir el tiempo y procesar grandes datos con mayor velocidad. El fabricante programará la máquina antes del lanzamiento, lo que también conlleva ciertos riesgos. Si cambian de opinión y lo reprograman según las necesidades del cliente, corren el riesgo de sufrir violaciones de seguridad. El problema es que las claves criptográficas solo son seguras si las mantiene en secreto. La más mínima fuga, digamos una cámara estenopeica en la mesa de algo como una computadora cuántica o una llamada telefónica o un correo electrónico interceptado mientras se descifra, permitiría a un adversario no solo descifrar su mensaje, sino también robar sus claves. La amenaza que representa la computación cuántica se ha especulado desde antes de que fuera tecnológicamente factible construir una computadora cuántica. Pero ahora que ya casi llegamos, la situación podría ser aún más grave de lo que puedas imaginar.

Relacionado: ¿Cómo será el mundo en 2025 y el futuro de...

Estándares de seguridad actuales

A medida que las computadoras cuánticas permiten algoritmos más eficientes, aumentan los peligros de la piratería. Dichos riesgos de seguridad han sido una prioridad principal en Google. Tienen grandes expectativas sobre el enfoque que adoptarán para crear su futura máquina cuántica. Mientras tanto, DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa) ha establecido grandes desafíos para la informática con un premio considerable de $ 2 millones. El objetivo de DARPA es mantener relevante la fuerza cibernética de EE. UU. en medio del rápido declive de la Ley de Moore y la posible pérdida de liderazgo tecnológico mundial. Si proliferan las computadoras cuánticas, amenazarán todo, no solo los registros bancarios y los documentos médicos, sino todo. Representan una fuga de seguridad tan fundamental que podría ser peor que el apocalipsis. La computadora cuántica representa una posible amenaza para la infraestructura de los Estados Unidos. Sin embargo, las autoridades estadounidenses no cuentan con suficientes medidas para detener este tipo de peligro. Una forma en que pueden defenderse es inventando nuevos estándares de seguridad que funcionen con las tecnologías actuales.

Sin embargo, cuando la computación cuántica madure, presentará un gran desafío. Los informáticos deberán desarrollar los protocolos y las protecciones necesarias para garantizar la seguridad de esta tecnología emergente. Si no se toman estas precauciones, la computación cuántica podría tener resultados desastrosos en la seguridad cibernética. Es necesario que se desarrolle un protocolo para proporcionar seguridad a las computadoras cuánticas. Los piratas informáticos podrán acceder e interrumpir los sistemas en vivo, lo que exige una necesidad urgente de avances en seguridad cibernética. Estos nuevos sistemas no pueden simplemente implementar los protocolos de protección existentes porque aún no están completamente desarrollados. El costo de investigación y desarrollo es alto y las ganancias una vez terminado el producto son relativamente bajas.

La computación cuántica es un tema candente en este momento que impactará a la sociedad de una manera que ni siquiera podemos predecir si no reconocemos su importancia ahora. La mayoría de las computadoras hoy en día funcionan de acuerdo con señales digitales. Si alguien intenta piratear la computadora, cambiará esa señal digital a otra forma o la cancelará, lo que se puede notar fácilmente. Sin embargo, las computadoras cuánticas usan bits cuánticos para los cálculos. Están unidos de una manera que los hace tan sensibles a los cambios en la información que son exponencialmente más vulnerables a los ataques que las computadoras digitales. Si alguien logra piratear una computadora cuántica, aunque aún no es posible, tendría serias implicaciones para mantener nuestros estándares de seguridad.

Relacionado: Gracias a Blockchain, la descentralización y la seguridad de datos son...

¿Cómo pueden las empresas protegerse de la amenaza de las computadoras cuánticas?

Si hay que creer en los documentos filtrados de la NSA, es posible que tengamos un duro despertar cuando las computadoras cuánticas se vuelvan tecnológicamente factibles. Estas máquinas podrán realizar cálculos en mucho menos tiempo que cualquier computadora convencional y harán que nuestros cifrados actuales sean ineficaces. Las filtraciones afirman que en 30 años, dos computadoras cuánticas de tamaño mediano podrían incluso romper la seguridad de RSA (criptosistema), que actualmente está configurado en 2048 bits.

Cualquier negocio que se base en la criptografía moderna corre el riesgo de ser pirateado en un futuro próximo. Pero, ¿qué pueden hacer las empresas para protegerse? Resulta que existen algunas soluciones bastante sencillas que las empresas pueden preservar (o mejorar) la seguridad en medio de todo este alboroto con la computación cuántica. Los autores recomiendan invertir en técnicas de cifrado como Bitcoin, blockchain y TLS (Transport Layer Security).

En términos simples, las computadoras cuánticas procesan la información de manera diferente a las computadoras digitales actuales. Esto se debe a su capacidad de tener bits que se encuentran en más de un estado simultáneamente, lo que significa que pueden realizar muchos cálculos a la vez. En un futuro dominado por la computación cuántica, toda la computación regular quedará virtualmente obsoleta. Los hackers podrán acceder a los secretos más profundos de las empresas sin necesidad de contraseña. Para evitar este destino, las empresas deben adoptar técnicas de encriptación que protejan contra la tecnología cuántica, pero no pueden darse el lujo de dejar de innovar de manera demasiado drástica.

La amenaza potencial que se avecina de la computación cuántica debe tomarse en serio, pero esto no significa que deba entrar en pánico. La mejor manera de protegerse es planificar con anticipación y pensar en posibles soluciones. Es posible que la incorporación de elementos de criptografía cuántica no siempre sea posible para todos los clientes debido al costo. Pero podría ayudar a asegurar un cliente importante que no puede arriesgarse a futuras interferencias en sus operaciones sensibles.

Relacionado: Cómo las empresas pueden utilizar la IA y las tecnologías cuánticas para...