La computación cuántica, tradicionalmente vista como una amenaza para la criptografía, representa en realidad una revolución tecnológica con aplicaciones potencialmente transformadoras en campos como la medicina, la energía, la ciencia de materiales y la inteligencia artificial. Aunque plantea desafíos en ciberseguridad, su verdadero impacto podría residir en su capacidad para acelerar el conocimiento científico y redefinir el poder geopolítico y económico global. Analizamos sus riesgos, oportunidades y el camino que como sociedad podríamos seguir ante esta nueva era tecnológica.
En agosto de 2024, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de Estados Unidos publicó un conjunto de herramientas de cifrado diseñadas para resistir ataques de computadoras cuánticas. Estos estándares de cifrado post-cuántico buscan asegurar una amplia gama de información electrónica, desde mensajes de correo electrónico confidenciales hasta transacciones de comercio electrónico que impulsan la economía moderna. NIST está alentando a los administradores de sistemas informáticos a comenzar la transición a estos nuevos estándares lo antes posible.
Durante años, expertos en criptografía han expresado su preocupación de que la llegada de la computación cuántica podría significar el fin de los métodos tradicionales de cifrado. Con la tecnología cuántica avanzando rápidamente, los nuevos estándares del NIST representan un paso significativo hacia la protección en la era post-cuántica.
Sin embargo, es esencial cuestionar si la computación cuántica representa realmente la amenaza para el cifrado que se ha anticipado. Si bien es cierto que las computadoras cuánticas tienen el potencial de romper los cifrados tradicionales de manera más eficiente, aún estamos lejos de una realidad donde esta capacidad sea omnipresente. Factores como las demandas energéticas y la capacidad de procesamiento limitan actualmente su aplicabilidad. Además, aquellos con acceso a ordenadores cuánticos probablemente consideren utilizar esta tecnología en áreas con mayor potencial de beneficio, como la ciencia, la farmacología y la atención médica.
La teoría del microscopio electrónico: una lección del pasado
En 1996, Peter Gutmann publicó un influyente documento titulado «Eliminación segura de datos en memorias magnéticas y de estado sólido«, en el que teorizaba que los datos eliminados podrían recuperarse de un disco duro utilizando un microscopio electrónico. Aunque teóricamente posible, este proceso resultaba ser increíblemente laborioso, costoso en recursos y poco fiable. Con el tiempo, la densidad de almacenamiento en los discos duros aumentó tanto que incluso un microscopio electrónico no podía recuperar los datos eliminados.
Esta preocupación llevó al Departamento de Defensa de EE.UU. a emitir su famoso método de «borrado de 7 pasadas» para eliminar cualquier evidencia forense que un microscopio electrónico pudiera detectar teóricamente. Sin embargo, estudios modernos han demostrado que este método es innecesario para las tecnologías de almacenamiento actuales, donde una sola pasada de datos aleatorios es suficiente para asegurar la eliminación de la información.
Realidad práctica de la computación cuántica
Para comprender el impacto potencial de la computación cuántica en la criptografía, es fundamental entender su funcionamiento. A diferencia de la percepción popular, no es una herramienta mágica que instantáneamente descifrará todos los sistemas de seguridad. Los ordenadores cuánticos necesitan ser dirigidos hacia problemas específicos y requieren una cantidad significativa de recursos para operar. Además, la identificación de mensajes que contienen información valiosa entre los miles de millones de comunicaciones diarias es una tarea monumental que requiere una capacidad de procesamiento considerable.
Un aspecto crítico a considerar es el consumo energético de tales computadoras cuánticas. Aunque se espera que estas máquinas ofrezcan ventajas computacionales significativas, también presentan desafíos en términos de eficiencia energética. Por ejemplo, las que están basadas en superconductores requieren temperaturas cercanas al cero absoluto para funcionar, lo que implica sistemas de refrigeración que consumen una cantidad considerable de energía. Sin embargo, es importante destacar que, en comparación con los supercomputadores clásicos, las computadoras cuánticas pueden ser más eficientes energéticamente en ciertos aspectos. Por ejemplo, los dispositivos cuánticos de átomos neutros, como los desarrollados por PASQAL, consumen aproximadamente 7 kW, lo que es significativamente menor que el consumo de los supercomputadores tradicionales.
Aplicaciones potenciales de la computación cuántica
Más allá de las preocupaciones sobre la criptografía, la computación cuántica tiene el potencial de revolucionar diversos campos científicos y tecnológicos. En la industria farmacéutica, por ejemplo, podría acelerar significativamente el proceso de descubrimiento de fármacos al permitir simulaciones más precisas de interacciones moleculares. Además, en el ámbito de la atención médica, la computación cuántica podría facilitar el desarrollo de tratamientos personalizados y mejorar la eficiencia de los ensayos clínicos.
En el sector energético, la computación cuántica promete transformar la previsión y optimización de sistemas energéticos, permitiendo una gestión más eficiente y sostenible de los recursos. Estas aplicaciones potenciales sugieren que las inversiones en computación cuántica podrían generar beneficios significativos en áreas críticas para el desarrollo social y económico.
Consideraciones finales: Perspectivas sociales de una revolución tecnológica
La computación cuántica representa un punto de inflexión en la evolución tecnológica de la humanidad, comparable en magnitud al advenimiento de la electricidad o de la computación clásica. No se trata únicamente de un cambio técnico, sino de una transformación estructural con implicaciones profundas para el desarrollo económico, político, científico y cultural de las sociedades contemporáneas.
Desde una perspectiva tecnológica, la promesa de la computación cuántica radica en su capacidad para resolver problemas que son intratables incluso para los superordenadores más potentes de la actualidad. Esto incluye la simulación precisa de sistemas cuánticos complejos, la optimización de procesos industriales y logísticos, la modelización climática con precisión sin precedentes, y la aceleración del diseño de nuevos materiales, medicamentos y tratamientos médicos. Todo ello puede suponer avances disruptivos en sectores tan diversos como la salud pública, la energía, la agricultura de precisión o la exploración espacial.
No obstante, esta tecnología también plantea riesgos éticos, sociales y geopolíticos que deben ser gestionados con responsabilidad. Uno de los desafíos más importantes será evitar una nueva brecha tecnológica global que profundice las desigualdades existentes entre países con acceso a estas capacidades y aquellos que carecen de los recursos para desarrollarlas o adoptarlas. Al igual que ha ocurrido con otras revoluciones industriales, existe el peligro de una concentración del conocimiento y del poder tecnológico en manos de unas pocas grandes potencias y corporaciones, lo que podría generar asimetrías severas en términos de influencia económica, control de información y soberanía digital.
Además, la posibilidad de que algunos actores estatales o privados utilicen la computación cuántica con fines estratégicos o bélicos —como la ruptura de sistemas criptográficos críticos, el espionaje cibernético masivo o la manipulación de sistemas complejos de infraestructuras— no debe subestimarse. Esto hace indispensable un marco internacional de gobernanza tecnológica, basado en principios éticos y de cooperación global, que regule su desarrollo y despliegue. La historia reciente ha demostrado que la innovación tecnológica sin una reflexión ética y política profunda puede tener consecuencias no deseadas o incluso desestabilizadoras.
Desde un punto de vista más filosófico y cultural, también debemos considerar el impacto que tecnologías como la computación cuántica pueden tener sobre nuestras formas de comprender la realidad. El paradigma cuántico desafía muchas de las nociones clásicas de causalidad, determinismo y linealidad, y nos obliga a repensar nuestra relación con la información, el conocimiento y la incertidumbre. La convergencia de esta tecnología con la inteligencia artificial, la biotecnología y la neurociencia puede inaugurar una nueva era de coevolución entre lo humano y lo técnico, donde los límites de lo posible se verán constantemente ampliados —y donde será crucial mantener un horizonte humanista que priorice el bienestar colectivo y la sostenibilidad.
En definitiva, la computación cuántica no debe entenderse exclusivamente como una amenaza para la ciberseguridad ni como una panacea tecnológica. Es una herramienta poderosa, cuyos efectos dependerán de las decisiones que tomemos como sociedad respecto a su uso, su accesibilidad, sus objetivos y sus límites. Estamos ante una bifurcación histórica: podemos elegir un camino de concentración de poder y dominación tecnocrática, o bien uno de colaboración global, justicia cognitiva y progreso equitativo. La computación cuántica, en este sentido, no solo representa un reto científico, sino una oportunidad civilizatoria.
