Dentro del dominio digital, que ha sido fundamental en nuestro día a día, las computadoras convencionales poseen un papel esencial como colaboradores fiables. Gracias a sus unidades binarias y compuertas lógicas, han impulsado el funcionamiento de nuestros dispositivos. No obstante, se avecina un cambio significativo: la irrupción de la Computación Cuántica.
En el núcleo de esta revolución se encuentra el qubit, la contraparte cuántica del bit. A diferencia de los bits, que existen en estados 0 o 1, los qubits pueden ocupar una superposición, integrando simultáneamente ambos estados. Ante ello, la complejidad de esta transformación tecnológica va más allá de lo convencional y hace cuestionarnos: ¿es un gran avance o un peligro latente a futuro?
¿Cómo funciona la computación cuántica? – Un vistazo general
Las computadoras cuánticas operan mediante la aplicación de los principios fundamentales de la mecánica cuántica. A causa de ello, explotan fenómenos como el entrelazamiento y la superposición. Esta capacidad les permite procesar volúmenes considerables de información a velocidades que las computadoras clásicas apenas pueden concebir.
Cuando exploramos este avance, lo observamos más allá de la perspectiva tecnológica; se trata de las implicaciones inherentes. La computación cuántica alberga el potencial para transformar diversas disciplinas, desde la criptografía hasta el desarrollo de fármacos, desde la optimización de la inteligencia artificial hasta la modelización climática.
Pese a las maravillas que representa, igualmente acarrea ciertos desafíos. Si bien las computadoras cuánticas se hallan en sus fases iniciales de desarrollo y enfrentan obstáculos y corrección de errores, los investigadores están abocados a superarlos.
Crece la inversión en la computación cuántica
La verdadera revolución en la seguridad informática parece provenir de la computación cuántica. En efecto, hablamos de una tecnología que avanza a pasos agigantados y plantea desafíos significativos para la seguridad global.
Como tal, las computadoras cuánticas, al volverse más potentes, amenazan la seguridad de los sistemas bancarios al poder romper claves de cifrado en tiempos notablemente reducidos. Ejemplos como la computadora cuántica de Google resolviendo un problema en 200 segundos que tomaría 10,000 años en una supercomputadora convencional resaltan su potencial disruptivo.
Por lo tanto, las inversiones en tecnología cuántica aumentan exponencialmente. Debido a ello, se estima que podrían representar más de 1 billón de dólares en el mercado global para 2035. Mientras tanto, China se posiciona como líder, demostrando avances sustanciales.
Muy de cerca le sigue India, que busca cerrar la brecha mediante colaboraciones internacionales y asignación de enormes presupuestos. Por su parte, Estados Unidos, consciente de la amenaza cuántica, ha promulgado ciertas leyes regulatorias y presiona para la transición hacia sistemas criptográficos poscuánticos.
Hoy por hoy, la computación cuántica emerge como un factor determinante en la seguridad global, comparable a la era nuclear en términos de impacto estratégico. Los países que encabezan este campo obtendrán ventajas competitivas notables.
La inversión temprana en esta tecnología es crucial y formulación de políticas debe ir más allá de lo burocrático, enfocándose en impulsar la investigación cuántica para asegurar que estas inversiones resulten fructíferas y protejan a las naciones en el futuro digital.
El incremento de las inversiones podría adelantar la llegada del “Q Day”
El “Q Day” simboliza un escenario hipotético. En él, las computadoras cuánticas alcanzan la capacidad de descifrar la mayoría de los sistemas de cifrado actuales, marcando un punto crítico en la ciberseguridad.
Empresas como IBM avanzan rápidamente en el desarrollo de procesadores cuánticos, superando límites y exhibiendo una aceleración exponencial en la potencia de procesamiento en comparación con las computadoras clásicas.
Sin embargo, el control de calidad aún se encuentra en una fase de “ruido cuántico de escala intermedia”, con desafíos como la corrección de errores. La combinación de control de calidad e inteligencia artificial (IA) presenta oportunidades emocionantes, pero también plantea riesgos en la ciberseguridad y aplicaciones militares.
El “Q Day” representa la eventual obsolescencia de los métodos de cifrado tradicionales, amenazando la seguridad global. La IA cuántica podría acelerar las capacidades de aprendizaje y resolución de problemas, pero también aumenta los riesgos en armas autónomas y ciberseguridad.
Por consiguiente, el incremento de las inversiones en la tecnología cuántica también traerá consigo la llegada de este día. En consecuencia, es un peligro para la humanidad no estar preparados, por lo que es una necesidad urgente desarrollar métodos de cifrado resistentes a la computación cuántica.
A la par, se requiere de enfoque reflexivo para la integración de la IA y la tecnología cuántica, especialmente en aplicaciones militares. Los reguladores globales deben prepararse para el mundo poscuántico, adoptando premisas como la criptografía poscuántica para abordar los riesgos asociados con la llegada del control de calidad.
El mundo se prepara para la tecnología cuántica – ¿Es el momento ideal?
En la reciente conferencia Tabor Communications HPC and AI, un panel de analistas abordó la cuestión de si es el momento adecuado para adentrarse en la computación cuántica. A pesar de la complejidad y los desafíos técnicos, se destacó la rápida evolución de esta tecnología, especialmente en los últimos cinco años.
La computación cuántica avanza con sistemas de más de 1.000 qubits que pronto estarán disponibles para los usuarios, con otro posible avance antes de fin de año. Aun así, todavía falta la creación de redes cuánticas efectivas, pero no deja de presentarse como el próximo salto en el rendimiento informático.
Por otra parte, el panelista Bob Sorensen mencionó que la computación cuántica ofrece una baja barrera de entrada. En esencia, es en marcado contraste con las inversiones históricamente elevadas requeridas para la computación convencional.
De hecho, la capacidad de acceder a herramientas y procesadores cuánticos a través de plataformas en la nube como AWS Braket y Strangeworks se presenta como una oportunidad accesible y económica para la exploración cuántica. Sin duda, los panelistas instan a tomar nota de que la era cuántica se acerca rápidamente, ofreciendo ventajas en un margen de cinco a siete años.
En conclusión, el debate sobre la computación cuántica gira en torno a su potencial para ser el próximo avance en el rendimiento informático. Aunque persisten desafíos, la accesibilidad actual y la rápida evolución de la tecnología, sugieren que explorar la computación cuántica podría ser una estrategia clave para aquellos que buscan avanzar en el panorama de la informática avanzada.