¿Estamos a las puertas de un colapso de Internet o, como algunos llaman, un apocalipsis cuántico? Parece una escena sacada de una película de ciencia ficción: un superordenador anula por completo los métodos de cifrado actuales en los que se basa en gran medida Internet. Solo podemos imaginar el caos que esto causaría en un mundo cada vez más conectado y digitalizado.

Por el momento, al menos, nuestra red de sistemas parece relativamente segura. Ya sea en las operaciones bancarias y de pagos o en las bases de datos estatales, los datos se protegen mediante el cifrado, una herramienta fundamental que protege nuestras vidas digitales. Según los expertos, romper el sistema de cifrado actual, que convierte los datos a un formato ilegible llamado «texto cifrado», requeriría un tiempo virtualmente infinito1.

Pero esto puede cambiar con la llegada de los ordenadores cuánticos. Mientras que los ordenadores tradicionales almacenan los datos en «bits» binarios (en forma de unos y ceros) y funcionan creando y luego almacenando cadenas de bits, los «qubits» (bits cuánticos) de los ordenadores cuánticos pueden hacer ambas cosas al mismo tiempo. Esto les permite llevar a cabo millones de cálculos de prueba y error al mismo tiempo; un ordenador cuántico puede realizar en segundos tareas que a un ordenador normal le llevarían semanas o incluso años.

¿Cómo podemos hacernos una idea de este cambio exponencial no lineal? Si comparamos a los ordenadores convencionales con un caballo y un carro —explicó recientemente un especialista—, un ordenador cuántico es «lo más parecido a un coche de carreras: un enorme salto adelante»2.

El escenario más aterrador sería que un superordenador cuántico acabara en las manos de un estado que no cumpla las normas internacionales o un agente malintencionado. Si es lo suficientemente potente, puede utilizarse para entrar en los sistemas de los gobiernos, desconectar redes eléctricas, limpiar cuentas bancarias, borrar carteras de bitcoins y sumir en el caos a los sistemas financieros. Internet, tal y como lo conocemos en la actualidad, simplemente dejaría de existir.

Por suerte, todavía no hemos llegado a este punto. A los ordenadores cuánticos actuales, más parecidos a unas lámparas de araña futuristas bañadas en oro que a nuestros prácticos ordenadores portátiles, aún les quedan años para poder ser capaces de «romper» Internet. Aún así, se están llevando a cabo enormes avances.

En 2019, por ejemplo, Google anunció que había alcanzado la llamada «supremacía cuántica», cuando su máquina Sycamore llevó a cabo en tan solo dos minutos una tarea para la que el superordenador más rápido del mundo habría necesitado más de 10 000 horas. El gigante de Internet segregó recientemente su unidad empresarial cuántica, llamada Sandbox, con un importante respaldo financiero por parte del antiguo CEO de Google, Erik Schmidt, y el CEO de Salesforce, Marc Benioff. Otras empresas como IBM, la firma pionera en IA, les van pisando los talones.

Al mismo tiempo, los EE. UU. y China se están enfrentando en lo que podríamos llamar la carrera armamentística cuántica del siglo XXI. El primero en crear un verdadero superordenador cuántico contará con una enorme —por no decir aplastante— ventaja informática, avisan los analistas militares. Y lo que más preocupa a Washington es que es Pekín quien se considera que lleva hasta ahora la delantera3.

Los expertos en seguridad se están esforzando al máximo para prepararse de cara al inminente salto cuántico. Al parecer, varias opciones son prometedoras. En primer lugar, los investigadores están trabajando en nuevos métodos de cifrado «cuánticamente seguros» con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU., evaluando 69 posibles métodos de criptografía postcuántica (PQC). Luego está una posible distribución de claves cuánticas (QKD), que utiliza la física cuántica para transferir de manera segura una clave entre dos extremos4.

Ambos métodos son prometedores, aunque hasta el momento ninguno de los dos ha demostrado ser una panacea. Entretanto, el gran número de agencias estatales de primer orden, gigantes tecnológicos e incluso bancos que se están interesando por la seguridad cuántica pone de manifiesto lo mucho que está en juego en estos momentos.

«No se trata de algo futurista y como de ciencia ficción de lo que no voy a tener que preocuparme realmente en 20 años», asegura Tony Uttley, presidente de la empresa de tecnología cuántica Quantinuum. «Se trata de algo en lo que tenemos que pensar ahora»5.
Sin embargo, el futuro cuántico no es solo oscuridad y tragedia. Para muchos tecnólogos, de hecho, suscita más entusiasmo que ansiedad, debido a su potencial para hacer realidad nuevos conocimientos y posibilidades.

¿Cuáles podrían ser estas nuevas posibilidades? Los defensores de la computación cuántica, como IBM y Google, mencionan una serie de posibles beneficios en campos tan diversos como la inteligencia artificial, el análisis de datos, la investigación médica, la predicción meteorológica y de pandemias, e incluso la logística y el modelado de cadenas de suministro. En un mundo rebosante de datos, aseguran, la computación cuántica ofrece una manera de eliminar el ruido y darles un significado.
Tomemos como ejemplo la asistencia sanitaria. A nivel global, los datos relacionados con la sanidad —como la información generada por ensayos clínicos, los registros de enfermedades y los historiales médicos electrónicos— van a alcanzar una tasa de crecimiento anual del 36 % de aquí a 2025, lo que supone un ritmo impactante6.

Sin embargo, hoy en día sigue siendo imposible aprovechar todo el potencial que ofrecen estos datos. La información es a menudo demasiado escasa o dispersa como para extraer señales claras. Y cuando puede hacerse, como en el caso del desarrollo de medicamentos, puede tardaraños, o incluso décadas, y costar miles de millones, dos importantes barreras que hacen que muy pocos medicamentos revolucionarios lleguen al mercado cada año, a pesar de que haya potencial para más.

Con la computación cuántica, sin embargo, las empresas farmacéuticas como Roche tienen sus esperanzas puestas en las llamadas simulaciones cuánticas, que pueden acelerar el desarrollo de medicamentos y vacunas y, quizá, incluso encontrar una cura para el Alzheimer7.

Esto se debe a que las simulaciones cuánticas pueden reducir drásticamente el tiempo y el dinero necesarios para la investigación y permitir que los superordenadores lleven a cabo millones de cálculos químicos y biológicos complejos por segundo En última instancia, las empresas farmacéuticas esperan que estas simulaciones acaben sustituyendo a las pruebas en animales y humanos, ahorrando aún más costes y tiempo.

Y esto no es todo. También podrían verse avances en otras áreas de predicción y modelado, como el tiempo, la predicción de pandemias o las cadenas de suministro. La predicción meteorológica, por ejemplo, es notablemente poco segura; las predicciones a cinco y siete días son por lo general fiables, pero la cosa cambia cuando hablamos de semanas o meses. Simplemente, existen demasiadas variables a tener en cuenta sin la ayuda de un superordenador.

Ahora que los desastres naturales se están volviendo más frecuentes y costosos, la seguridad alimentaria global una de las principales preocupaciones y el calentamiento global uno de los problemas más acuciantes, contar con la capacidad de conocer y predecir mejor los patrones meteorológicos y las cosechas va a ser crucial en el futuro.
Finalmente, las implicaciones para los inversores podrían ser igual de radicales. Las empresas farmacéuticas que inviertan fuertemente en la computación cuántica puede que cuenten en breve con una enorme ventaja frente a sus rivales en lo que se refiere a nuevos tratamientos o vacunas. No solo podrán desarrollar nuevos medicamentos para enfermedades difíciles de tratar como el Alzheimer, sino que sus capacidades de investigación y desarrollo experimentarán un crecimiento notable. Esto, a su vez, podría obligar a sus competidores a adoptar también soluciones de computación cuántica para igualar el terreno de juego.

Con la desaparición de las barreras para el descubrimiento de medicamentos, puede que nos espere una era dorada de la biotecnología a la vuelta de la esquina, algo bastante oportuno si tenemos en cuenta que se espera que el número de personas con 50 años o más en todo el mundo se duplique de aquí a 20508. Otros sectores pueden estar también a punto de experimentar este cambio, incluyendo la ciberseguridad y la logística.

No resulta sorprendente que Softbank y Vodafone se hayan asociado recientemente con Sandbox de Google para explorar su potencial, mientras que pesos pesados de la industria como Exxon y Daimler han unido sus fuerzas al Equipo de Servicios Cuánticos de IBM. ¿Les proporcionará esto una ventaja preliminar frente a sus competidores? Y, ¿conseguirán Google e IBM dominar este espacio del mismo modo que Microsoft y Amazon dominan ahora los servicios en la nube?

Por supuesto, nadie puede saberlo con seguridad, ni siquiera los todopoderosos ordenadores cuánticos que prometen cambiar radicalmente nuestras vidas. Pero una cosa es cierta: está a punto de producirse un salto cuántico, y este trae consigo riesgos y oportunidades. Tanto los expertos en seguridad como los inversores deben prepararse para lo que se avecina.
GLOSARIO

  • Apocalipsis cuántico: Un punto temporal en el que los ordenadores cuánticos se vuelven tan potentes que pueden romper el cifrado actual. Conlleva el riesgo de poner en peligro a los gobiernos, las comunicaciones, la banca, el transporte, la energía y otros sistemas críticos que utilizan la criptografía para almacenar información y datos.
  • Computación cuántica: La computación cuántica es un tipo de computación que aprovecha las propiedades colectivas de los estados cuánticos (basadas en la mecánica cuántica) como la superposición, la interferencia y el enlazado, para llevar a cabo cálculos. Los dispositivos que llevan a cabo cálculos cuánticos se conocen como ordenadores cuánticos y a veces se les llama superordenadores.
  • Salto cuántico: un gran incremento o avance, a menudo súbito, en algo.