Cuidado Bitcoin: Las Computadoras Cuánticas Capaces de Romper la Criptografía Podrían Estar Más Cerca de lo Esperado, Dice Caltech

Las computadoras cuánticas capaces de romper la criptografía moderna pueden requerir muchos menos qubits de lo que se creía anteriormente, según una nueva investigación del Instituto de Tecnología de California.

En el estudio publicado el lunes, Caltech trabajó con Oratomic, con sede en Pasadena, una startup de computación cuántica fundada por investigadores de Caltech, para desarrollar un nuevo sistema de átomos neutros en el que los átomos individuales se atrapan y controlan con láseres para actuar como qubits. Hacerlo podría permitir que una computadora cuántica tolerante a fallos ejecute el algoritmo de Shor, que podría derivar claves privadas de las claves públicas utilizadas en la criptografía de curva elíptica de Bitcoin, con tan solo 10,000 qubits atómicos reconfigurables.

Dolev Bluvstein, cofundador y CEO de Oratomic, asociado visitante de física en Caltech, dijo que los avances en la computación cuántica están acelerando el cronograma para máquinas prácticas y aumentando la presión para migrar a la criptografía resistente a cuántica.

"La gente está acostumbrada a que las computadoras cuánticas siempre estén a 10 años de distancia", dijo Bluvstein a Decrypt. "Pero cuando miras dónde estábamos hace poco más de diez años, las mejores estimaciones de lo que se requeriría para el algoritmo de Shor eran mil millones de qubits en un momento en que los mejores sistemas que teníamos en el laboratorio eran aproximadamente cinco qubits".

Los sistemas de corrección de errores más comunes de hoy en día a menudo requieren alrededor de 1,000 qubits físicos para crear un solo qubit lógico confiable, la unidad corregida de errores utilizada para realizar cálculos. Esa sobrecarga ha ayudado a impulsar las estimaciones para sistemas prácticos tolerantes a fallos al rango de millones de qubits, ralentizando el progreso hacia máquinas capaces de ejecutar algoritmos que podrían amenazar la criptografía RSA y de curva elíptica utilizada por Bitcoin y Ethereum.

Bluvstein señaló que los sistemas de laboratorio actuales ya se están acercando, y en algunos casos superando, los 6,000 qubits físicos. En otras palabras, el riesgo de criptografía puede ser mucho antes de lo que los expertos esperaban anteriormente.

"Realmente puedes ver cómo el tamaño del sistema y la controlabilidad aumentan con el tiempo a medida que disminuye el tamaño del sistema requerido", dijo.

En septiembre, los investigadores de Caltech revelaron una computadora cuántica de átomos neutros que opera 6,100 qubits con una precisión del 99.98% y tiempos de coherencia de 13 segundos. Fue un hito hacia las máquinas cuánticas corregidas de errores que también renovó las preocupaciones sobre las amenazas futuras a Bitcoin del algoritmo de Shor.

La amenaza ha impulsado a los gobiernos y empresas tecnológicas a comenzar a migrar a la criptografía post-cuántica, o cifrado diseñado para resistir ataques cuánticos. Los investigadores, sin embargo, advierten que quedan importantes desafíos de ingeniería, incluido el escalado de sistemas cuánticos mientras se mantienen tasas de error extremadamente bajas.

"Tener solo 10,000 qubits físicos es algo que podría suceder dentro de un año", dijo Bluvstein. "Pero ese realmente no es el objetivo que la gente piensa que es. No es como cuando diseñas una computadora, simplemente pones los transistores en el chip, te lavas las manos y dices que has terminado. Es una tarea altamente no trivial, extremadamente complicada, construir realmente uno de estos".

A pesar de esto, Bluvstein dijo que una computadora cuántica práctica podría surgir antes del final de la década.

La noticia llega cuando los investigadores de Google informaron nuevos hallazgos el martes, sugiriendo que las computadoras cuánticas futuras podrían romper la criptografía de curva elíptica con menos recursos de lo que se pensaba anteriormente. Eso agregó urgencia a los llamados para una transición a la criptografía post-cuántica antes de que tales máquinas se vuelvan viables.

Aunque la industria de las criptomonedas ha comenzado cada vez más a centrarse en el riesgo cuántico, Bluvstein dijo que ese riesgo se extiende mucho más allá de las redes blockchain y requiere cambios en gran parte del mundo digital moderno.

"Creo que toda la infraestructura digital del mundo. No es solo blockchain. Son dispositivos de internet de las cosas, comunicación por internet, routers, satélites", dijo. "Abarca toda la infraestructura digital global, y es complicado".