La Casa de Papel y la soluci¨®n cu¨¢ntica

Plan de vacaciones en Madrid: visita guiada por los escenarios de La casa de papel. La exitos¨ªsima serie se rod¨® en Madrid, en lugares como la sede del CSIC o el Ministerio de Fomento, que adquieren ahora una nueva dimensi¨®n en el callejero madrile?o.

En la serie, una banda de ladrones quiere asaltar la F¨¢brica Nacional de Moneda y Timbre para imprimir 2.400 millones de euros en billetes. Para coordinarse sin dejar rastro, los ladrones utilizan tel¨¦fonos m¨®viles de la generaci¨®n pasada, sin internet ni GPS. Tampoco son dispositivos de pago estos tel¨¦fonos: si as¨ª fuera, para qu¨¦ molestarse en imprimir billetes. Puestos a elucubrar y dando un saltito futurista, podr¨ªan haber obtenido acceso a un ordenador cu¨¢ntico lo suficientemente potente para hackear cualquier banco o la propia FNMT: un atraco mucho m¨¢s limpio, y quiz¨¢ hasta m¨¢s televisivo.

Y es que la criptograf¨ªa de los bancos est¨¢ basada en problemas matem¨¢ticos cuya soluci¨®n s¨®lo sabe el emisor del pago (el banco) y su receptor (el comercio). Estos problemas se eligen porque son tan dif¨ªciles de resolver para un ordenador normal que ni merece la pena intentarlo: se tardar¨ªa demasiado en hallar la soluci¨®n. Sin embargo, la computaci¨®n cu¨¢ntica permite resolver algunos de estos problemas de forma eficiente: de ah¨ª su atractivo. Los algoritmos no son f¨¢ciles de dise?ar, pero s¨ª muy aplicables a ¨¢mbitos tan dispares como los riesgos financieros, la medicina o la ciencia de materiales.

Esta investigaci¨®n est¨¢ en auge, y todas las universidades madrile?as dedican recursos a diversas facetas cu¨¢nticas. Tambi¨¦n el CSIC, centro de investigaci¨®n adem¨¢s de escenario, y que acaba de sumarse a la red IBM Q-Network. Desde junio los investigadores de esta instituci¨®n podemos acceder al ordenador cu¨¢ntico m¨¢s puntero del mercado. Su capacidad, 20 qubits, dista mucho de permitirnos hackear ning¨²n banco, siquiera de tener alguna utilidad pr¨¢ctica. Cuando aumente la capacidad, eso s¨ª, tendremos una criptograf¨ªa m¨¢s segura y no vulnerable a ataques cu¨¢nticos, en la que ya se est¨¢ trabajando. En cualquier caso, esta colaboraci¨®n p¨²blico-privada es important¨ªsima para permitirnos avanzar en una investigaci¨®n que beneficie directamente a la sociedad.

Otra curiosidad sobre estos ordenadores tan codiciados es que han nacido de la investigaci¨®n b¨¢sica de hace s¨®lo unas d¨¦cadas: los primeros pasos en la teor¨ªa cu¨¢ntica son de principios del siglo XX, pero no fue hasta los a?os 80 cuando Feynman aventur¨® que, si la naturaleza no es cl¨¢sica (como se cre¨ªa hasta el siglo XIX), no se puede modelizar con herramientas cl¨¢sicas. Sembr¨® as¨ª la semilla para la computaci¨®n cu¨¢ntica, vista como una forma de describir la naturaleza y predecir su comportamiento, por el mero af¨¢n de conocerla mejor. Escasas d¨¦cadas m¨¢s tarde, gigantes como IBM, Google o Microsoft compiten por construir un ordenador cu¨¢ntico que supere a los cl¨¢sicos.

La computaci¨®n cu¨¢ntica ha adquirido as¨ª una faceta aplicada que mueve miles de millones de euros anuales. Hoy ambas investigaciones, b¨¢sica y aplicada, conviven y se enriquecen mutuamente.

Es tambi¨¦n esta ¨¢rea una simbiosis de disciplinas: la f¨ªsica, tema que nos ocupa, da el modelo que explica y predice el comportamiento de la naturaleza. Se suman la inform¨¢tica, para desarrollar nuevos algoritmos cu¨¢nticos y evaluar su capacidad; las matem¨¢ticas, para conocer los l¨ªmites de la computaci¨®n cu¨¢ntica; e incluso la filosof¨ªa, para compatibilizar nuestro entendimiento del modelo f¨ªsico con el resto de nuestro conocimiento. Sin esta interdisciplinariedad, no habr¨ªa tecnolog¨ªa cu¨¢ntica.

Dec¨ªamos que los ladrones de La casa de papel no podr¨ªan hackear la FNMT con el ordenador de 20 qubits. Pero la tecnolog¨ªa cu¨¢ntica ya ha dado sus frutos: el GPS, precisamente lo que los tel¨¦fonos de la serie no tienen, funciona gracias a los relojes at¨®micos (cu¨¢nticos) que utilizan los sat¨¦lites para localizarnos. Un claro ejemplo de la importancia de potenciar institucionalmente la investigaci¨®n tanto b¨¢sica como aplicada de ¨¢mbito interdisciplinar.

Patricia Contreras Tejada (1992) es investigadora en informaci¨®n cu¨¢ntica en el Instituto de Ciencias Matem¨¢ticas-CSIC.