Las computadoras cuánticas pueden ser una amenaza más inminente que la IA
Publicado: 2018-02-07La computación cuántica podría representar una carga mayor para las empresas que el error informático Y2K hacia fines de los años 90
Elon Musk, Stephen Hawking y otros han estado advirtiendo sobre la inteligencia artificial en las pistas, pero puede haber una amenaza más inminente: la computación cuántica. Podría representar una carga mayor para las empresas que el error informático Y2K a fines de los años 90.
Las computadoras cuánticas parecen sacadas directamente de la ciencia ficción.
Tomemos el “problema del vendedor ambulante”, donde un vendedor tiene que visitar un conjunto específico de ciudades, cada una solo una vez, y regresar a la primera ciudad por la ruta más eficiente posible.
A medida que aumenta el número de ciudades, el problema se vuelve exponencialmente complejo. A una computadora portátil le tomaría 1000 años calcular la ruta más eficiente entre 22 ciudades, por ejemplo. Una computadora cuántica podría hacer esto en minutos, posiblemente segundos.
Computadoras Cuánticas V/s Computadoras Clásicas
A diferencia de las computadoras clásicas, en las que la información se representa en 0 y 1, las computadoras cuánticas se basan en partículas llamadas bits cuánticos o qubits. Estos pueden contener un valor de 0 o 1 o ambos valores al mismo tiempo, una superposición indicada como "0+1". Resuelven problemas presentando todas las posibilidades simultáneamente y midiendo los resultados. Es equivalente a abrir una cerradura de combinación probando todos los números y secuencias posibles al mismo tiempo.
Albert Einstein era tan escéptico sobre el entrelazamiento, uno de los otros principios de la mecánica cuántica, que lo llamó "acción espeluznante a distancia" y dijo que no era posible. “Dios no juega a los dados con el universo”, argumentó. Pero, como escribió más tarde Hawkings, Dios puede tener “algunos trucos bajo la manga”.
Por loco que parezca, IBM, Google, Microsoft e Intel dicen que se están acercando a hacer que las computadoras cuánticas funcionen. IBM ya ofrece versiones tempranas de computación cuántica como un servicio en la nube para clientes seleccionados.
Carrera para construir computadoras cuánticas
Hay una carrera global entre las empresas de tecnología, los contratistas de defensa, las universidades y los gobiernos para crear versiones avanzadas que tengan la promesa de resolver algunos de los mayores misterios del universo y permitan abrir prácticamente todas las bases de datos seguras del mundo.
Los sistemas de seguridad modernos están protegidos con un algoritmo de cifrado estándar llamado RSA (llamado así por Ron Rivest, Adi Shamir y Leonard Adleman, los inventores). Funciona encontrando factores primos de números muy grandes, un rompecabezas que debe resolverse. Es fácil reducir un número pequeño como 15 a sus factores primos (3 x 5), pero factorizar números con unos pocos cientos de dígitos es extremadamente difícil y podría llevar días o meses usando computadoras convencionales.
Pero algunas computadoras cuánticas también están trabajando en estos cálculos , según IEEE Spectrum. Las computadoras cuánticas algún día podrían proporcionar efectivamente una clave maestra para comunicaciones confidenciales, cuentas bancarias y bases de datos de contraseñas.
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Imagine la desventaja estratégica que tendrían las naciones si sus rivales fueran los primeros en construirlos. Aquellos que posean la tecnología podrían abrir las cerraduras digitales de cada nación.
No sabemos cuánto han avanzado los gobiernos, pero en mayo de 2016, IBM sorprendió al mundo con el anuncio de que pondría a disposición una computadora cuántica de 5 qubits en la que los investigadores podrían ejecutar algoritmos y experimentos. Imaginó que los procesadores cuánticos de 50 a 100 qubits serían posibles en la próxima década.
La capacidad informática simultánea de una computadora cuántica aumenta exponencialmente con la cantidad de qubits disponibles, por lo que una computadora de 50 qubits superaría la capacidad de las mejores supercomputadoras del mundo, lo que le daría lo que los investigadores llaman "supremacía cuántica".
IBM entregó otra sorpresa 18 meses después con el anuncio de que estaba actualizando el procesador disponible públicamente a 20 qubits, y había logrado construir un prototipo operativo de un procesador de 50 qubits, lo que le daría supremacía cuántica.
Si IBM hace que este funcione de manera confiable y duplica la cantidad de qubits incluso una vez más, la velocidad informática resultante aumentará, lo que le dará a la empresa, y a cualquier otro jugador con capacidad similar, poderes increíbles.
Sí, mucho bien vendrá de esto, en mejores pronósticos meteorológicos, análisis financieros, planificación logística, la búsqueda de planetas similares a la Tierra y el descubrimiento de fármacos. Pero también podría abrir una caja de Pandora para la seguridad.
No conozco ninguna empresa o gobierno que esté preparado para ello; Sin embargo, todos deberían construir defensas. Necesitan actualizar todos los sistemas informáticos que usan encriptación RSA, al igual que los actualizaron para el error Y2K.
El investigador de seguridad Anish Mohammed dice que hay un progreso sustancial en el desarrollo de algoritmos que son "seguros cuánticamente".
Un campo prometedor es la multiplicación de matrices, que aprovecha las técnicas que permiten a los ordenadores cuánticos poder analizar tanta información. Otro esfuerzo consiste en desarrollar esquemas de firma basados en código, que no dependen de la factorización, como lo hacen los sistemas comunes de criptografía de clave pública; en cambio, las firmas basadas en código se basan en problemas extremadamente difíciles en la teoría de la codificación. Así que las soluciones técnicas están a la mano.
Pero el gran desafío estará en la transición de los sistemas actuales a un mundo “poscuántico”. El error Y2K tardó años en remediarse y creó miedo y caos en el sector de la tecnología. Para eso, sin embargo, sabíamos cuál era la fecha límite. Aquí, no se sabe si tomará cinco años o 10, o si las empresas anunciarán un hito más avanzado dentro de solo 18 meses.
Peor aún, el ganador puede permanecer en silencio y recopilar toda la información disponible.
[Esta publicación de Vivek Wadhwa apareció por primera vez en el sitio web oficial y se ha reproducido con autorización].