El advenimiento de la computación cuántica implicará una verdadera revolución científica y un cambio de paradigma en el mundo del procesamiento masivo de datos, con todo lo que ello implica en la sociedad del conocimiento y de la cuarta revolución industrial (4.0).
Podría afirmarse que el origen de la computación cuántica se produce en el año 1965, cuando el premio nobel de Física Richard Feynman (1918-1988) propuso por primera vez, la simulación de sistemas físicos por medio del control de la dinámica de sistemas cuánticos, en especial, la superposición de partículas a nivel atómico.
La diferencia entre computadoras clásicas y cuánticas
Para comprender el alcance de esta revolución científica en torno al procesamiento masivo de datos, resulta indispensable que veamos la diferencia entre una computadora clásica o convencional y una cuántica.
Las computadoras clásicas o convencionales utilizan como unidad básica de almacenamiento el bit, que sólo puede adquirir dos valores cero (0) y uno (1). Al operar estas computadoras con bits de valor individual, luego de realizar cualquier operación mediante puertas lógicas, su valor siempre será de cero (0) o de uno (1).
Al procesar un número n de bits con una computadora clásica se trabaja con una sola de las dos posibles secuencias ya que su sistema de procesamiento de información es secuencial y no paralelo. Luego de procesar una operación con valor cero (0), sucederá un procesamiento de información basada en operación con valor uno (1).
La unidad de medida de una computadora cuántica es el qubit. El qubit se caracteriza por tener superpuestos los dos posibles valores al mismo instante. Es decir, un qubit posee el valor cero (0) y uno (1) a la vez, al mismo tiempo.
Las operaciones con puertas lógicas cuánticas también son diferentes. Al operar con qubits que poseen valores superpuestos cero (0) y uno (1) a la vez, el resultado de sus operaciones serán otras unidades básicas de almacenamiento cuántico que conservarán valores superpuestos. Por último, su procesamiento computacional de datos es paralelo y no secuencial o sucesivo.
Las computadoras cuánticas trabajan con procesamiento paralelo realizando en paralelo todas las dos (2 elevado a enésima potencia) posibles operaciones. Por ende, su procesamiento en paralelo equivale al trabajo en paralelo de miles de computadoras clásicas y tradicionales.
El procesamiento de datos en paralelo de las computadoras cuánticas le brinda una capacidad de procesamiento exponencialmente mayor que el de cualquier supercomputadora clásica o convencional construida hasta el día de la fecha.
El advenimiento del dinero cuántico
La primera propuesta de un esquema de dinero cuántico fue realizada por el físico estadounidense israelí Stephen Wiesner alrededor de 1970, aunque este artículo pionero y revolucionario permaneció sin publicar hasta 1983.
El dinero cuántico es un tipo de divisa de falsificación imposible, ya que al intentar leer su número de serie constituido por subpartículas fotónicas o cuánticas, lo alteraría inmediatamente, y su copiado sería también de imposible factibilidad material debido al teorema de no clonación de estados cuánticos.
El esquema de dinero cuántico de Wiesner fue publicado por primera vez en 1983, y 30 años más tarde, en el año 2013, se llevó a cabo una prueba formal de seguridad, usando las técnicas de la programación semidefinida.
Ello tiene dos consecuencias prácticas: primero, debido al teorema de no clonación de estados cuánticos, el dinero cuántico resulta infalsificable; y segundo, posee un impacto claro en las comunicaciones electrónicas.
Si alguien quiere leer un mensaje encriptado cuánticamente, el mensaje o información se alteraría inmediatamente, impidiendo el acceso a la información y revelando el intento de intrusión o acceso ilegítimo.
Hasta el momento, la implementación del dinero cuántico no es práctico con la actual tecnología, ya que los billetes requieren almacenar los estados cuánticos en una memoria cuántica. Las memorias cuánticas pueden almacenar hoy los estados cuánticos sólo por un muy corto período de tiempo.
Sin embargo, los Estados Unidos y la República Popular de China se ven enfrentados en una carrera por la supremacía cuántica; a los fines de ver cual superpotencia alcanza un sistema computacional cuántico operativo.
Impacto en la criptoeconomía y la ciberseguridad
La supremacía cuántica llevará a la extinción de los sistemas de encriptación convencional basada en criptografía simétrica y asimétrica de clave pública mediante algoritmo RSA. Culminada esa época, la criptografía cuántica se convertirá en el método de ciberseguridad por excelencia para resguardar comunicaciones electrónicas y transacciones económicas por medio de dinero cuántico.
Gracias a su sistema de procesamiento de datos en paralelo de unidades de valores superpuestos (Qubits) y con empleo del algoritmo de Shor, una computadora cuántica permitirá encontrar factores primos de cualquier número con tal rapidez que permitiría interceptar y descifrar las comunicaciones encriptadas realizadas mediante las llamadas redes de anonimato o encriptación. Ello no configura una mera especulación teórica, sino que ya ha sido demostrado en más de una ocasión desde el año 2019.
Un claro ejemplo de ello se registró en octubre de 2019, cuando Sycamore, el procesador cuántico de Google, completó una operación de cálculo complejo en 200 segundos. Si una misma operación hubiese sido ensayada en una computadora digital tradicional, la ejecución habría demorado unos 10.000 años.
Se estima que una computadora cuántica basada en procesamiento de información de valores superpuestos mediante un microprocesador fotónico, como la computadora cuántica Borealis, hoy en etapa de experimentación, podría resolver operaciones lógicas en 36 segundos, que le llevarían un tiempo estimado de 9 mil años, en resolver por parte de la más poderosa supercomputadora clásica o convencional, conforme los resultados publicados por la empresa canadiense Xanadu y el National Institute of Standards and Technology de los Estados Unidos.
El impacto que tendrá ello en la criptoeconomía o economía basada en criptomonedas será que estas se depreciarán dejando de ser refugios de valor; ya que su sistema de ciberseguridad basado en bloques de encriptación (Blockchain) sustentado en criptografía simétrica y asimétrica de clave pública mediante algoritmo RSA; será obsoleto y vulnerable a los sistemas computacionales cuánticos.
Ese será el instante en que las criptomonedas o criptovalores serán sustituidos en la sociedad de la cuarta revolución industrial por el dinero cuántico; el cual utilizara sistemas de encriptación cuántico basados en hardware cuántico (microprocesadores fotónicos e unidades fotónicas como Qubits) y software cuántico (algoritmo de Shor y venideros en este campo).
El dinero cuántico emergerá entonces como un nuevo sistema de valor que sustituirá a las criptomonedas, y también hoy puede ser visto como una posible consecuencia de que las criptomonedas se encuentren en crisis estancadas en su valor de mercado, y no logren incrementar exponencialmente su valor de bursátil.
El fantasma del advenimiento de una nueva tecnología de encriptación como la cuántica eclipsa en cierta forma incremento del valor de las criptomonedas; que ya han dejado de ser percibidas por las grandes compañías tecnológicas (Alphabet –Google-, Amazon, Meta, Microsoft, Apple, IBM, Baidú, Alibaba, Tencent, Xiaomi, Huawei, Oppo, OpenIA), como una tecnología estable y perdurable para la economía del siglo XXI.
Las grandes empresas tecnológicas ya consideran que las criptomonedas basadas en criptografía simétrica y asimétrica de clave pública mediante algoritmo RSA, alcanzaron su máximo nivel de rendimiento y comenzaron un paulatino descenso hasta la llegada de la tecnología de reemplazo, la encriptación cuántica y con ella, el dinero cuántico.
(*) Profesor de criminalidad informática, doctor en derecho Penal, abogado con diploma de honor por la Universidad de Buenos Aires (UBA).