El potencial de la computación cuántica en ciertos sectores es verdaderamente espectacular. Un informe compartido recientemente por Google confirma que un ordenador cuántico podría romper el cifrado RSA de 2.048 bits en tan solo una semana, siempre que este sea capaz de trabajar con un millón de cúbits.
¿Es mucho, es poco? Si hablamos del tiempo necesario para romper ese cifrado, sin duda es muy poco, y esto pone de relieve lo peligrosa que puede ser la computación cuántica para la seguridad de las telecomunicaciones protegidas por cifrado tradicional.
Si hablamos de la potencia necesaria, es mucho menos de lo que se creía, ya que en estudios anteriores se estimaba que para conseguir esto sería necesario un ordenador cuántico con casi 20 millones de cúbits, lo que significa que esa estimación se ha reducido de forma drástica.
Esa reducción ha sido posible gracias a dos avances fundamentales. Por un lado el refinado del algoritmo de factorización de Shor, mediante aproximación en lugar de exponenciación modular exacta, fue una de las claves que permitió reducir el número de cúbits necesarios sin que esto tuviera un impacto negativo en el tiempo necesario
Por otro lado, los esquemas de corrección de errores más densos (son códigos de superficie unidos con capas de «cultivo de estados mágicos») permitieron triplicar la densidad de almacenamiento de los cúbits lógicos inactivos, controlando a su vez las tasas de error. En conjunto, estos dos avances lograron reducir en 19 millones la cantidad de cúbits necesarios.
El ordenador cuánto y la carrera de los cúbits
Hablamos de 1 millón de cúbits como si fuera poca cosa. Sin embargo, estos niveles están todavía muy lejos de la computación cuántica actual, que se mueve en cantidades mucho más pequeñas. Por ejemplo, uno de los procesadores cuánticos más potentes es el Condor de IBM, y este solo alcanza los 1.121 cúbits.
El gigante azul tiene en su hoja de ruta un sistema capaz de alcanzar los 100.000 cúbits, pero este no llegará hasta 2033, y empresas como Quantinuum no tendrán una plataforma totalmente resistente a fallos hasta 2029. Estamos todavía muy lejos de conseguir esos niveles de rendimiento en la computación cuántica, y si en algún momento llegamos a alcanzar 1 millón de cúbits todavía tendríamos muchos desafíos por delante.
No se trata solo de llegar a ese nivel de potencia, se trata de poder aprovecharla. Mantener un millón de cúbits con un nivel de errores lo suficientemente bajo, y coordinar miles de millones de operaciones lógicas de forma sostenida durante una semana sería una tarea titánica, un desafío que no sería nada fácil de resolver para los ingenieros.
Es probable que, tras leer todo esto, pienses que todavía no hay que temer a la computación cuántica porque no tiene la potencia suficiente para vulnerar el cifrado RSA 2048, pero la verdad es que esto no es del todo cierto, porque existe la estrategia de recopilar ahora información y datos cifrados que podrán ser descifrados más adelante, cuando la computación cuántica tenga más potencia.
Por esa razón cada vez más empresas están incorporando sistemas de mitigación con algoritmos de cifrado poscuántico, como Microsoft, por ejemplo, que ya ha empezado a implementarlo en Windows, y Google, que también lo implementó en Chrome y en sus redes internas.
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