Las empresas están un paso más cerca de la computación en la nube cuántica, gracias a un avance en su seguridad y privacidad realizado por científicos de la Universidad de Oxford.
Los investigadores utilizaron un enfoque llamado ‘computación cuántica ciega’ para conectar dos entidades de computación cuántica (Figura A); esto simula la situación en la que un empleado en casa o en una oficina se conecta de forma remota a un servidor cuántico a través de la nube. Con este método, el proveedor del servidor cuántico no necesita conocer ningún detalle de la computación para que se lleve a cabo, manteniendo seguros los trabajos patentados del usuario. El usuario también puede verificar fácilmente la autenticidad de su resultado, confirmando que no es erróneo ni está corrupto.
La computación cuántica ciega requiere conectar una computadora cliente que pueda detectar fotones, o partículas de luz, a un servidor de computación cuántica a través de un cable de fibra óptica (Figura B). El servidor genera fotones individuales, que se envían a través de la red de fibra y son recibidos por el cliente.
El cliente luego mide la polarización, u orientación, de los fotones, lo que le indica cómo manipular de forma remota el servidor de manera que produzca la computación deseada. Esto se puede hacer sin que el servidor necesite acceder a ninguna información sobre la computación, lo que la hace segura.
¿Qué es la computación cuántica en la nube?
Los ordenadores clásicos procesan la información como bits binarios representados como 1 y 0, pero los ordenadores cuánticos lo hacen utilizando bits cuánticos, o qubits. Los qubits existen simultáneamente como un 1 y un 0, pero con una probabilidad de ser uno u otro que es determinada por su estado cuántico. Esta propiedad permite a los ordenadores cuánticos abordar ciertos cálculos mucho más rápido que los ordenadores clásicos, ya que pueden resolver problemas simultáneamente.
La computación cuántica en la nube es donde se proporcionan recursos cuánticos a los usuarios de forma remota a través de Internet; esto permite a cualquier persona utilizar la computación cuántica sin la necesidad de hardware especializado o experiencia.
¿Por qué la ‘computación cuántica ciega’ es más segura?
Con la computación cuántica en la nube típica, el usuario debe divulgar el problema que está tratando de resolver al proveedor de la nube; esto es porque la infraestructura del proveedor necesita entender los detalles específicos del problema para poder asignar los recursos apropiados y los parámetros de ejecución. Naturalmente, en el caso de trabajos patentados, esto presenta una preocupación de seguridad.
Este riesgo de seguridad se minimiza con el método de computación cuántica ciega porque el usuario controla de forma remota el procesador cuántico del servidor durante una computación. La información necesaria para mantener los datos seguros —como la entrada, la salida y los detalles algorítmicos— solo necesita ser conocida por el cliente porque el servidor no toma ninguna decisión al respecto.
¿Cómo funciona la computación cuántica ciega en la nube?
Los investigadores utilizaron un enfoque llamado “computación cuántica ciega” para conectar dos entidades de computación cuántica de una manera completamente segura. Imagen: David Nadlinger/Universidad de Oxford
El profesor David Lucas, co-director del equipo de investigación de Física de la Universidad de Oxford, dijo en un comunicado de prensa: “Hemos demostrado por primera vez que la computación cuántica en la nube puede ser accesible de manera escalable y práctica, lo que también brindará a las personas completa seguridad y privacidad de los datos, además de la capacidad de verificar su autenticidad.”
¿Cómo podría impactar la computación cuántica en los negocios?
La computación cuántica es considerablemente más potente que la computación convencional, y podría revolucionar la forma en que trabajamos si se logra escalar con éxito fuera de la fase de investigación. Ejemplos incluyen la resolución de problemas de la cadena de suministro, la optimización de rutas y la seguridad de las comunicaciones.
En febrero, el gobierno del Reino Unido anunció una inversión de £45 millones ($57 millones) en computación cuántica; el dinero se destina a encontrar usos prácticos para la computación cuántica y crear una “economía habilitada por cuántica” para 2033. En marzo, la computación cuántica fue destacada en la Declaración Ministerial, con los países del G7 acordando trabajar juntos para promover el desarrollo de tecnologías cuánticas y fomentar la colaboración entre la academia y la industria. Justo este mes, el segundo ordenador cuántico comercial del Reino Unido se puso en línea.
Debido a los extensos requisitos de potencia y refrigeración, actualmente hay muy pocos ordenadores cuánticos disponibles comercialmente. Sin embargo, varios proveedores de servicios en la nube líderes ofrecen lo que se denomina “cuántica como servicio” a clientes corporativos e investigadores. Cirq de Google, por ejemplo, es una plataforma de computación cuántica de código abierto, mientras que Braket de Amazon permite a los usuarios probar sus algoritmos en un simulador cuántico local. IBM, Microsoft y Alibaba también tienen ofertas de cuántica como servicio.