Cuál es la tecnología que podría "romper" Internet 

Por Juan Luis Tucat, redacción de La Brújula 24

@TucatJuan

Durante décadas, las computadoras se hicieron cada vez más rápidas, pequeñas y poderosas. Pasaron de ocupar habitaciones enteras a entrar en un teléfono celular y hoy permiten desde realizar una transferencia bancaria hasta conversar con una inteligencia artificial. Sin embargo, existe una frontera tecnológica que propone algo completamente distinto: la computación cuántica.

Alejandro Stankevicius, profesor adjunto del Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación de la Universidad Nacional del Sur, explicó en diálogo con La Brújula 24, que una computadora cuántica no debe imaginarse simplemente como una versión mucho más veloz de las actuales. “Por dentro funciona de una manera completamente distinta”, resumió.

Para entender la diferencia hay que comenzar por las máquinas convencionales. Todo lo que ocurre dentro de una computadora, desde mostrar una fotografía hasta reproducir un video, termina representado mediante enormes cantidades de unos y ceros. Son los denominados bits, unidades que pueden encontrarse en uno de dos estados.

La computación cuántica cambia esa lógica. Su unidad básica es el qubit, que aprovecha fenómenos de la mecánica cuántica y puede representar combinaciones de estados que no tienen equivalente directo en una computadora tradicional. Es allí donde aparecen conceptos como superposición, entrelazamiento e interferencia.

Dicho de una manera sencilla, mientras una computadora convencional debe analizar sucesivamente distintas alternativas para resolver determinados problemas, un sistema cuántico puede trabajar con múltiples posibilidades de manera simultánea. Y a medida que aumenta la cantidad de qubits, la cantidad de estados que pueden representarse crece de manera exponencial.

Esa característica explica buena parte de la expectativa. “No hay manera de que dejando pasar el tiempo y mejorando la velocidad de una computadora normal se alcance lo que hace una computadora cuántica. Son cosas distintas, funcionan diferente”, planteó Stankevicius.

La diferencia puede visualizarse con un problema que tenga una enorme cantidad de respuestas posibles. Una computadora tradicional deberá probar caminos sucesivamente. La cuántica, en cambio, puede aprovechar sus propiedades para operar sobre muchas alternativas a la vez y reducir drásticamente el tiempo necesario en determinados cálculos.

Pero entre la teoría y la aplicación práctica aparece un inconveniente enorme.

Los equipos cuánticos actuales funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto.

El gran problema: hacerla crecer

Los científicos ya consiguieron construir sistemas con decenas e incluso cientos de qubits. El desafío es subir esa cantidad sin que las interferencias, los errores y las propias interacciones físicas hagan perder las propiedades necesarias para realizar los cálculos. “Se pudo hacer con cientos de qubits, pero la cosa llega hasta por ahí. Se empiezan a generar efectos como que se molestan”, explicó el especialista durante la entrevista. Para Stankiewicius, allí está actualmente uno de los principales límites de la tecnología.

No se trata solamente de fabricar procesadores más grandes. Los equipos cuánticos actuales necesitan condiciones extraordinariamente controladas y algunos funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto, alrededor de 270 grados bajo cero. Son dispositivos enormes, delicados y completamente alejados de la idea de una computadora portátil.

Por eso, mientras existe consenso sobre el enorme potencial científico del concepto, permanece abierta una pregunta mucho más difícil: si alguna vez podrá construirse una computadora cuántica suficientemente grande, estable y confiable como para resolver problemas de escala real.

Stankiewicius se mostró particularmente cauteloso. Aclaró que se trataba de una opinión personal y no de una conclusión científica, pero expresó dudas sobre la posibilidad de superar definitivamente los problemas de escalabilidad. “La computadora cuántica es una idea maravillosa. Pero mi sensación es que no nos va a servir, que no va a poder escalar al tamaño que necesitamos”, sostuvo.

El día en que las claves podrían dejar de ser seguras

Si ese obstáculo finalmente fuera superado, las consecuencias podrían ser enormes. Uno de los ejemplos más conocidos está relacionado con la seguridad informática. Buena parte de los sistemas criptográficos usados durante años para proteger comunicaciones digitales se basan en problemas matemáticos extremadamente difíciles de resolver con computadoras convencionales.

Una máquina cuántica suficientemente potente podría atacar ciertos sistemas de cifrado en tiempos muchísimo menores. En términos prácticos, eso podría comprometer mecanismos utilizados para proteger operaciones bancarias, compras electrónicas, comunicaciones y numerosos servicios digitales. “Si chequeaste el saldo del home banking, si compraste algo por Internet, hablamos de sistemas que utilizamos todos los días”, explicó Stankevicius. Y advirtió que una computadora cuántica con suficientes qubits podría quebrar algunos de los esquemas tradicionales de seguridad.

El escenario, sin embargo, no tomó por sorpresa a la industria. El propio especialista señaló que desde hace años se trabaja en nuevos mecanismos criptográficos diseñados para resistir eventuales ataques de computadoras cuánticas. Es una carrera que ya comenzó, incluso antes de que exista una máquina capaz de representar una amenaza concreta a gran escala.

¿Y si además se combina con inteligencia artificial?

La conversación derivó inevitablemente hacia otra tecnología que ya está transformando numerosas actividades: la inteligencia artificial.

Stankevicius evitó aventurar cuál sería exactamente el resultado de combinar IA avanzada con una computadora cuántica plenamente funcional. La escala de procesamiento potencial hace difícil dimensionar qué aplicaciones podrían desarrollarse. Aunque recordó que los sistemas actuales de inteligencia artificial fueron construidos utilizando computadoras convencionales, basadas en los mismos unos y ceros que sustentan la informática desde sus comienzos.

“¿No es impresionante que con la inteligencia artificial podés conversar y cerrar los ojos y pensar que es una persona? Te entiende a dónde vas, entiende las ironías”, planteó. Y allí aparece una paradoja. Mientras buena parte del mundo tecnológico imagina qué ocurriría con máquinas cuánticas, la informática convencional tiene margen para producir transformaciones profundas.

Según Stankevicius, la combinación de inteligencia artificial y computación tradicional puede generar aumentos de productividad de una magnitud difícil de comparar con otras revoluciones tecnológicas. En el escenario optimista, esa mejora podría traducirse en menores costos, jornadas laborales más cortas y una producción mucho mayor con la misma cantidad de recursos.

La computadora cuántica llevaría esa discusión a otra dimensión. Hoy sigue siendo, en buena medida, una gran promesa científica atravesada por dificultades técnicas todavía no resueltas. No reemplazará a la notebook ni al teléfono celular y tampoco servirá necesariamente para hacer más rápido todo lo que actualmente realiza una computadora.

Su verdadero potencial se encuentra en otra parte: atacar determinados problemas que para las máquinas actuales son prácticamente imposibles.

Y si algún día logra superar los obstáculos que todavía impiden llevarla a gran escala, la pregunta dejará de ser qué puede hacer una computadora cuántica. Será qué cosas habrá que cambiar cuando finalmente empiece a funcionar.