En resumen
- Investigadores de Caltech afirman que las computadoras cuánticas podrían requerir solo entre 10.000 y 20.000 qubits para romper la criptografía moderna.
- El trabajo presenta un nuevo enfoque de corrección de errores para computadoras cuánticas de átomos neutros.
- El avance podría acelerar el desarrollo de máquinas capaces de ejecutar el algoritmo de Shor, que pone en peligro la criptografía ampliamente utilizada.
Las computadoras cuánticas capaces de romper la criptografía moderna podrían requerir muchos menos qubits de lo que se creía hasta ahora, según una nueva investigación del Instituto Tecnológico de California.
En el estudio publicado el lunes, Caltech colaboró con Oratomic, una startup de computación cuántica fundada por investigadores de Caltech en Pasadena, para desarrollar un nuevo sistema de átomos neutros donde átomos individuales se atrapan y controlan con láseres para actuar como qubits. Esto podría permitir que una computadora cuántica tolerante a errores ejecute el algoritmo de Shor, capaz de derivar claves privadas a partir de claves públicas utilizadas en la criptografía de curva elíptica de Bitcoin, con tan solo 10.000 qubits atómicos reconfigurables.
Dolev Bluvstein, cofundador y CEO de Oratomic y asociado visitante en física en Caltech, afirmó que los avances en computación cuántica están acelerando el desarrollo de máquinas prácticas y aumentando la presión para migrar hacia criptografía resistente a la computación cuántica.
“La gente está acostumbrada a decir que las computadoras cuánticas siempre están a 10 años de distancia,” comentó Bluvstein a
Los sistemas de corrección de errores más comunes hoy en día suelen requerir alrededor de 1.000 qubits físicos para crear un único qubit lógico confiable, la unidad corregida por errores utilizada para realizar cálculos. Este exceso ha llevado a estimaciones en el rango del millón de qubits para sistemas tolerantes a fallos, ralentizando el avance hacia máquinas capaces de ejecutar algoritmos que podrían amenazar la criptografía RSA y de curva elíptica empleada por Bitcoin y Ethereum.
Bluvstein señaló que los sistemas actuales de laboratorio ya están acercándose—e incluso, en algunos casos, superando—los 6.000 qubits físicos. En otras palabras, el riesgo para la criptografía podría presentarse mucho antes de lo que preveían los expertos.
“Se puede ver claramente cómo el tamaño del sistema y la capacidad de control aumentan con el tiempo, mientras el tamaño requerido del sistema disminuye,” agregó.
En septiembre, investigadores de Caltech presentaron una computadora cuántica de átomos neutros operando con 6.100 qubits, con una precisión del 99,98% y tiempos de coherencia de 13 segundos. Fue un hito para el desarrollo de máquinas cuánticas corregidas por error que también renovó preocupaciones sobre futuras amenazas a Bitcoin por el algoritmo de Shor.
La amenaza ha motivado a gobiernos y empresas tecnológicas a comenzar la transición hacia la criptografía post-cuántica, o cifrado diseñado para resistir ataques cuánticos. Sin embargo, los investigadores advierten que persisten importantes desafíos de ingeniería, como escalar los sistemas cuánticos manteniendo tasas de error sumamente bajas.
“Tener 10.000 qubits físicos es algo que podría suceder dentro de un año,” explicó Bluvstein. “Pero realmente no es la meta que la gente piensa. No es como diseñar una computadora, poner los transistores en el chip, lavarte las manos y decir que ya está. Es una tarea sumamente compleja y nada trivial construir realmente una de estas máquinas.”
A pesar de esto, Bluvstein afirmó que una computadora cuántica práctica podría surgir antes de que termine la década.
La noticia llega justo cuando investigadores de Google comunicaron nuevos hallazgos el martes, sugiriendo que computadoras cuánticas del futuro podrían romper la criptografía de curva elíptica con menos recursos de los que se pensaba. Esto aumenta la urgencia por migrar a la criptografía post-cuántica antes de que estas máquinas sean viables.
Aunque la industria de las criptomonedas ha comenzado a enfocarse cada vez más en el riesgo cuántico, Bluvstein aseguró que este riesgo va mucho más allá de las redes blockchain y requiere cambios en gran parte del mundo digital moderno.
“Creo que toda la infraestructura digital mundial. No es solo blockchain. Son los dispositivos del internet de las cosas, la comunicación por internet, routers, satélites,” indicó. “Abarca toda la infraestructura digital global, y es algo complejo.”


