¿Puede la computación cuántica ser la tecnología del futuro?

¿Será la computación cuántica la próxima revolución tecnológica? Desde luego, cuando se analiza el futuro de la tecnología, la computación cuántica se encuentra en un lugar destacado en casi todas las quinielas. 

El chip cuántico de Google, denominado Willow, que llegó el pasado mes de diciembre a resolver en menos de cinco minutos un problema que a las supercomputadoras actuales más rápidas del mundo les llevaría 10 septillones de años, ha puesto de relieve las ventajas de su adopción. Y si bien la computación cuántica no es un reemplazo para las ordenadores portátiles de uso diario, su potencial en medicina, logística y ciencia resulta innovador. ¿Pero qué es exactamente la computación cuántica y qué empresas están apostando por ella? 

¿Qué es la computación cuántica?

La computación cuántica es una modalidad informática que utiliza principios de la mecánica cuántica para resolver cálculos a gran velocidad y problemas que, por su complejidad, resultan inasumibles para la informática tradicional. 

Así, mientras que un ordenador normal utiliza bits, ya sea 0 o 1, para procesar información, una computadora cuántica utiliza bits cuánticos (qubits), que pueden representar 0, 1 o una combinación de ambos (00, 01, 10, 11), gracias a una propiedad llamada superposición. Esta característica única permite a los procesadores cuánticos manejar grandes cantidades de datos a velocidades exponencialmente mayores que la mayoría de los ordenadores avanzados, pudiendo solucionar problemas de forma más veloz. 

Por poner un ejemplo, imaginémonos buscando la salida de un laberinto: mientras que un ordenador clásico exploraría un camino para encontrar la salida, un ordenador cuántico evaluaría todos los caminos posibles de forma simultánea, lo que nos permitirá salir de forma mucho más rápida. 

Las tecnológicas apuestan por la computación cuántica

Las grandes empresas tecnológicas como Google, IBM, Microsoft y Amazon, junto con ambiciosas empresas emergentes como Rigetti e IonQ, están impulsando el cambio, desarrollando prototipos e invirtiendo en tecnología, lo que hace de la computación cuántica un área naciente pero muy prometedora para los inversores. 

Muchos inversores tienen grandes esperanzas de que el sector de la computación cuántica pueda convertirse en la próxima revolución tecnológica, reflejando el auge de la IA desatado por ChatGPT. De hecho, los analistas estiman que la computación cuántica podría convertirse en una industria de 1,3 billones de dólares de cara a 2035. 

En este sentido, para 2030 Google planea construir una computadora cuántica a gran escala por 1.000 millones de dólares, según los ejecutivos de la compañía, un precio que catalogan como “muy bajo” para una tecnología con potencial para llegar a encontrar una cura contra el cáncer.

Tras el anuncio de su chip de IA cuántica Willow, las acciones de Alphabet subieron un 5% el día del anuncio y generaron un gran interés en opciones de inversión puras en tecnología cuántica, llevando a compañías como Rigetti Computing (1210% de subida en los últimos tres meses) o IonQ (217%) a registrar unas notables subidas.

Estas empresas relativamente más pequeñas, valoradas por debajo de los 1.000 millones de dólares hace apenas unos meses, son especialmente propensas al interés especulativo y a los fuertes movimientos del mercado. El revuelo en las redes sociales, incluidas las felicitaciones públicas de Elon Musk y los intercambios con el director ejecutivo de Google, impulsaron el entusiasmo de los inversores, lo que contribuyó a los rápidos aumentos de los precios de las acciones de computación cuántica.

Sin embargo, muchos inversores y científicos han advertido que puede ser demasiado prematuro identificar a los ganadores en el sector y que todavía es muy pronto para que esta tecnología pueda utilizarse en casos prácticos en el mundo real. El director ejecutivo de Nvidia, Jensen Huang, se hizo eco de esto en el día de los analistas de Nvidia, afirmando que la computación cuántica podría no tener aplicaciones muy útiles durante otros 15 a 30 años. Sus comentarios desencadenaron una fuerte caída en las acciones del sector: Rigetti cayó un 45%, mientras IonQ perdió un 39%. 

Sin embargo, ayer las acciones del sector experimentaron un aumento significativo, poniendo de manifiesto la continua y pronunciada volatilidad dentro de la industria. Por ejemplo, Rigetti Computing registró un notable incremento, con su acción subiendo un 15%

¿Puede la computación cuántica amenazar a las criptomonedas?

La computación cuántica, dado su increíble potencial, proyecta una larga sombra sobre el mundo de las criptomonedas. Los cimientos de la seguridad de la cadena de bloques pueden no ser tan inquebrantables como parecen. Si bien la computadora cuántica Willow de Google, con sus 105 cúbits, sigue estando lejos de los 1536-2338 cúbits que se estima que son suficientes para descifrar el código de Bitcoin, el rápido ritmo de investigación y desarrollo sugiere que esta amenaza, que alguna vez fue muy lejana, está cada vez más cerca. 

Según algunos analistas, la pregunta ya no es si afectará a las criptomonedas, sino cuándo. La seguridad de las criptomonedas depende de claves públicas y privadas. Hoy en día, es prácticamente imposible derivar una clave privada de una pública utilizando ordenadores normales, pero la capacidad de la computación cuántica para procesar grandes cantidades de datos y factorizar grandes números podría hacer que esta barrera quede obsoleta. Algunas estimaciones predicen que una computadora cuántica que funcione bien podría descifrar el cifrado de Bitcoin en menos de 30 minutos. Para una industria que vale más de 1,84 billones de dólares, esta es una perspectiva escalofriante. Si los ordenadores cuánticos llegan a lo que podría ser, las claves privadas podrían quedar expuestas, las billeteras vaciarse y la confianza que sustenta las criptomonedas hacerse añicos. Además, las propias cadenas de bloques, conocidas por su seguridad, también podrían ser vulnerables, ya que una computadora cuántica lo suficientemente avanzada podría llegar a reescribir los historiales de transacciones y tomar su control.

Aun así, el mundo de las criptomonedas no se detiene en sus avances. Los desarrolladores ya están discutiendo actualizaciones de protocolo para proteger a Bitcoin contra las amenazas cuánticas. Cuando las soluciones se vuelvan más claras, se publicará en línea una Propuesta de Mejora de Bitcoin (BIP) para un mayor debate. Si la comunidad la aprueba y la adopta la mayoría de los nodos de Bitcoin, se incorporará al protocolo. 

Mientras tanto, está surgiendo la criptografía cuánticamente segura. Un proyecto existente es Quantum Resistant Ledger (QRL), un protocolo de cadena de bloques creado para resistir ataques cuánticos. En su núcleo se encuentra el eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS), un sistema de firma digital similar a una cerradura de un solo uso que las computadoras cuánticas no pueden descifrar fácilmente. Con cada transacción, se crea una nueva firma de un solo uso, lo que garantiza que incluso los procesadores cuánticos más avanzados tendrían dificultades para piratear.