"La criptograf¨ªa cu¨¢ntica empieza a competir con la cl¨¢sica"

Un curso sobre Comunicaci¨®n y Computaci¨®n Cu¨¢ntica, tema novedoso en Espa?a, ha sido la raz¨®n para la estancia en Barcelona de Ignacio Cirac, de la Universidad de Innsbruck, y de Anna Sanpera, del Centro de Estudios del Saclay de Par¨ªs. El qubit es el elemento b¨¢sico del computador cu¨¢ntico y, a diferencia de su antecesor, el bit cl¨¢sico, est¨¢ formado por elementos microsc¨®picos (¨¢tomos, iones y fotones) que se rigen por las intrincadas y sutiles reglas de la f¨ªsica cu¨¢ntica, un mundo que invalida la intuici¨®n natural, explica Cirac.

Pregunta: Para un f¨ªsico te¨®rico trabajar en la computaci¨®n cu¨¢ntica debe ser como crear las partituras para tocar en un piano que todav¨ªa no existe.

Respuesta: En cierta forma s¨ª. De hecho estamos en el inicio de la Era de la Computaci¨®n Cu¨¢ntica y los experimentos y los modelos bajo los cuales se est¨¢n desarrollando estas ideas ser¨¢n, seguramente, muy distintos a los definitivos. Pero lo mismo ha sucedido con la computaci¨®n cl¨¢sica.

P. Pero ¨¦sta es una apuesta a muy largo plazo, cuando no incierta.

R. Con lo que sabemos ahora, en los pr¨®ximos diez a?os la computaci¨®n cu¨¢ntica no va a poder competir con los ordenadores actuales. Pero en lo referente a la criptograf¨ªa las cosas son diferentes. De hecho ya se est¨¢ compitiendo y hay empresas privadas que invierten en este campo. Los primeros experimentos sobre criptograf¨ªa cu¨¢ntica tuvieron lugar en 1990. Lo m¨¢ximo que se pudo hacer fue transmitir una informaci¨®n codificada a una distancia de 5 cent¨ªmetros con un error de bits del 50%. Entonces nadie apostaba un duro por este tema. Siete a?os despu¨¦s ya se pueden transmitir claves criptogr¨¢ficas a 10 kil¨®metros, con un error del 1%.

[La ventaja de la criptograf¨ªa cu¨¢ntica es que un esp¨ªa que observe el canal de comunicaci¨®n rompe la coherencia cu¨¢ntica, lo que quiere decir que, adem¨¢s de no poder obtener la informaci¨®n, es inmediatamente detectada su presencia. Es como si encendiera la luz y velara un negativo.]

P. En 1994 se consigui¨® el derribo del famoso RSA de 129 cifras, una clave que parec¨ªa indestructible. Para ello tuvieron que utilizarse m¨¢s de mil ordenadores a trav¨¦s de Internet. ?En computaci¨®n cu¨¢ntica se podr¨ªa hacer con un s¨®lo ordenador?

R. S¨ª, pero no se trata s¨®lo de emplear la fuerza bruta, sino de crear nuevos algoritmos, m¨¢s avanzados, que utilicen los recursos propios del computador cu¨¢ntico.

P. A pesar de que recientemente se han conseguido descifrar mensajes de los a?os sesenta, hoy en d¨ªa se est¨¢ muy seguro con los sistemas de encriptaci¨®n basados en la imposibilidad de factorizar n¨²meros primos (RSA), pero cuando se pueda utilizar criptograf¨ªa cu¨¢ntica todo los mensajes secretos podr¨ªan quedar al descubierto.

R. La National Security Agency de EE UU es muy consciente de este hecho y su principal preocupaci¨®n es saber si dentro de 30 a?os, por poner una cifra, ser¨¢ normal tener un computador cu¨¢ntico y poder descifrar los mensajes. Por eso, posiblemente, este ¨²ltimo a?o, se han invertido cantidades tan importantes de dinero en proyectos que a muchos f¨ªsicos les parecen dif¨ªciles y hasta imposibles. Se podr¨ªa decir que es una financiaci¨®n por si acaso.

P. Estos temas siempre parece que les preocupen s¨®lo a los norteamericanos.

R. En Europa se ha empezado a tomar partido. La CE ya ha organizado las primeras conferencias para estudiar c¨®mo reaccionar y todo apunta a que tambi¨¦n se va a apostar por la computaci¨®n cu¨¢ntica.

P. Hace apenas dos meses que se publicaron los primeros resultados experimentales sobre la teleportaci¨®n. ?Tiene la teleportaci¨®n posibles aplicaciones a la criptograf¨ªa?

R. Yo creo que s¨ª. Puede suponer una gran ventaja en la comunicaci¨®n de claves. En la teleportaci¨®n tenemos dos part¨ªculas f¨ªsicamente separadas en el espacio. Cuando observamos el estado de una de ellas, de forma autom¨¢tica queda definido el estado de la otra. Estas caracter¨ªsticas, que pueden constituir una clave criptogr¨¢fica, se pueden hacer p¨²blicas, ya que s¨®lo tienen valor para la persona que posea la otra part¨ªcula.

P. Pero no puede uno ir por el mundo con un fot¨®n en la maleta.

R. Es cierto, un fot¨®n no te lo puedes llevar a ninguna parte. Es un elemento demasiado inestable. Pero en cambio, un ¨¢tomo s¨ª. Actualmente se est¨¢ trabajando en esa direcci¨®n.

P. ?Cabr¨ªa la posibilidad de utilizar un canal cl¨¢sico de comunicaci¨®n y recubrirlo con medidas de seguridad cu¨¢nticas?

R. Esto es lo que yo creo que al final se va a hacer: el canal no ser¨¢ ni totalmente cl¨¢sico ni totalmente cu¨¢ntico, sino que se podr¨¢ utilizar un medio de comunicaci¨®n seguro, aprovechando algunas de las ventajas de la mec¨¢nica cu¨¢ntica y dejando el resto en manos de la criptograf¨ªa cl¨¢sica.