La carrera cuántica preocupa a la NSA. “El impacto del uso de un ordenador cuántico por parte de un adversario podría ser devastador para los Sistemas de Seguridad Nacional y nuestra nación”, señala un documento de preguntas y respuestas sobre esta tecnología publicado esta semana por la Agencia Nacional de Seguridad (NSA, por sus siglas en inglés) de EEUU, la misma que protagonizó un escándalo internacional de primer orden cuando su exanalista Edward Snowden reveló su pacto con las principales multinacionales tecnológicas para espiar a ciudadanos, empresarios y líderes políticos de todo el mundo.

La computación cuántica es uno de los mayores desafíos que están intentando desentrañar ingenieros, matemáticos y físicos en la actualidad. Si los ordenadores tradicionales funcionan a través de bits, pulsos eléctricos u ópticos que representan unos y ceros (encendido y apagado), un ordenador cuántico funcional se basaría en bits cuánticos o cúbits: partículas subatómicas con capacidad de estar en múltiples estados a la vez, por lo que pueden representar un gran número de combinaciones de unos y ceros al mismo tiempo.

Es incluso más complicado de lo que suena. Por eso, buena parte de la comunidad científica opina que el esfuerzo y los miles de millones que están invirtiendo IBM, Google o Microsoft en investigar esta tecnología terminarán cayendo en saco roto. Aún así, la inmensa mayoría asume que merece la pena el intento: mediante los cúbits, los ordenadores cuánticos podrían ser mucho más efectivos que los supercomputadores actuales a la hora de ofrecer múltiples soluciones a la vez para un mismo problema. Esto sería extraordinariamente útil para hacer simulaciones, herramienta básica en muchas investigaciones científicas actuales.

La química, el diseño de materiales o la optimización de procesos podrían ser los primeros campos beneficiados de la computación cuántica. No obstante, a la vez que los países y empresas que investigan esta tecnología han ido consiguiendo hitos necesarios para hacerla viable, ha ido creciendo el miedo a uno de sus potenciales usos. Un ordenador cuántico también sería muy efectivo para resolver problemas criptográficos, la piedra angular de la actual seguridad digital. Podría ser capaz de atacar cualquier sistema y romperlo con fuerza bruta informática.

“Los Sistemas de Seguridad Nacional —sistemas que transportan información militar o de inteligencia clasificada o de otro tipo— utilizan la criptografía como un componente crítico para proteger la confidencialidad, integridad y autenticidad de la información de seguridad nacional”, destaca la NSA. “Sin una mitigación eficaz”, advierte, esos sistemas estarían a merced de cualquier país o grupo cibercriminal con capacidad de emplear la computación cuántica contra ellos.

La NSA no sabe cuándo, ni siquiera si, existirá un ordenador cuántico de tamaño y potencia suficientes para vulnerar la criptografía

La criptografía actual se basa en utilizar las matemáticas como barrera de protección. Un ordenador convencional podría pasarse cientos de años haciendo cálculos para hallar la combinación con la que penetrar este muro lógico. En la práctica, esto hace que un buen cifrado sea impenetrable con los métodos actuales. El riesgo es que los ordenadores cuánticos puedan llevar a cabo esos cálculos mucho más rápido y la criptografía deje de ser una protección fiable.

La agencia de espionaje estadounidense reconoce que “la NSA no sabe cuándo llegará, ni siquiera si llegará a existir un ordenador cuántico de tamaño y potencia suficientes para vulnerar la criptografía”. Los científicos creen que el primer prototipo podría tardar décadas. No obstante, la NSA considera que la sola posibilidad de que la tecnología se haga realidad es una amenaza de primer orden. Si bien las multinacionales americanas han sido relativamente transparentes con sus descubrimientos y han publicado estudios para su análisis por la comunidad científica internacional, países como China, que también investiga el potencial de esta tecnología, se han prodigado mucho menos en los avances de su investigación.

Computación cuántica ofensiva

El documento de la agencia estadounidense trata la computación cuántica desde una perspectiva defensiva. La NSA también es la encargada de desarrollar los protocolos de protección informática de los sistemas de seguridad nacional de EEUU y ya tiene en marcha un plan para una situación “postcuántica”. Asegura que ya está preparada para resistir un potencial ataque basado en cúbits.

Pero la NSA no solo piensa en la computación cuántica como amenaza, sino también como método de ataque. Documentos suministrados por Snowden en 2014 revelaron que la entidad había invertido 80 millones de dólares en un programa para crear “un ordenador cuántico criptológicamente útil” con el que “descifrar la mayoría de los tipos de encriptación”, publicó entonces el Washington Post. No era su único proyecto en este sentido, puesto que el exanalista también facilitó información sobre otro, denominado “Owning the net” (Dominando la red) destinado a apoyar al primero.

Ya entonces varios expertos apuntaron al periódico estadounidense que era muy improbable que la NSA hubiera podido ocultar un avance relevante en la computación cuántica, incluso siendo una organización basada en el secreto. “La ironía de la computación cuántica es que, si puedes imaginar que alguien pueda construir un ordenador cuántico capaz de descifrar el cifrado dentro de unas décadas, entonces tienes que empezar a preocuparte ahora mismo”, advertía uno de ellos.