Google presume avance en física cuántica ante el «Q-Day» del bitcoin

El último avance cuántico de Google

Google Quantum AI anunció el jueves que los investigadores han demostrado con éxito una técnica denominada «cultivo de estados mágicos» en el procesador cuántico Willow de la empresa, superando así un obstáculo de larga data para el desarrollo de ordenadores cuánticos a gran escala con corrección de errores.

La investigación, publicada en la revista científica *Science*, logró una reducción de los errores 40 veces mayor en comparación con los estados cuánticos que no se habían sometido al proceso. Los investigadores también generaron los denominados «estados T» con una fidelidad lógica récord del 99,99 %, lo que demuestra una precisión excepcionalmente alta en un componente crítico de la computación cuántica.

Los estados mágicos son recursos cuánticos especializados necesarios para realizar ciertas operaciones esenciales para la computación cuántica de propósito general. Generarlos de forma fiable ha supuesto un gran reto de ingeniería; algunas estimaciones sugieren que hasta un 95 % de la capacidad de un ordenador cuántico podría dedicarse a su generación.

La técnica de Google aborda ese cuello de botella introduciendo un estado cuántico ruidoso en una pequeña región de un procesador y utilizando mediciones coordinadas para detectar errores y eliminar los intentos defectuosos. Los investigadores también demostraron un método para transferir estados cuánticos purificados entre diferentes arquitecturas de corrección de errores, una capacidad importante para escalar los sistemas cuánticos.

Aunque Google reconoció que aún quedan importantes retos técnicos por superar, la empresa describió los hallazgos como un paso crucial hacia la construcción de ordenadores cuánticos útiles y tolerantes a fallos, capaces de resolver problemas que están fuera del alcance de las máquinas convencionales.

La amenaza a la seguridad cuántica del bitcoin

Este avance se suma a la creciente preocupación por la eventual vulnerabilidad de la seguridad criptográfica del bitcoin frente a la computación cuántica, un hito esperado conocido como «Q-Day».

En marzo, investigadores de Google publicaron un análisis independiente que sugería que descifrar la criptografía de curva elíptica en la que se basan las firmas digitales de Bitcoin podría requerir menos de 500 000 qubits físicos, aproximadamente 20 veces menos que algunas estimaciones anteriores.

Esa investigación también esbozaba un escenario teórico en el que ordenadores cuánticos suficientemente avanzados podrían derivar una clave privada de bitcoin a partir de una clave pública expuesta en unos nueve minutos, lo que podría permitir a los atacantes interceptar transacciones antes de su confirmación. Los investigadores estimaron que aproximadamente 6,9 millones de BTC podrían quedar expuestos a través de claves reveladas públicamente, incluidos formatos de monedero más antiguos y direcciones que se han reutilizado.

Sin embargo, actualmente no existe ningún ordenador cuántico capaz de llevar a cabo tales ataques. La última investigación de Google sobre «estados mágicos» no demuestra la capacidad de descifrar la criptografía de Bitcoin, pero aborda uno de los obstáculos técnicos para el desarrollo de máquinas que, con el tiempo, podrían hacerlo.

En septiembre, Fidelity Digital Assets advirtió de que unos ordenadores cuánticos lo suficientemente potentes podrían, con el tiempo, deducir claves privadas a partir de claves públicas de Bitcoin expuestas. La empresa examinó sistemas de firma resistentes a los ataques cuánticos, incluido un enfoque propuesto denominado SHRINCS, al tiempo que destacaba las complicaciones que plantean las firmas más grandes, que podrían reducir el rendimiento de las transacciones de Bitcoin y aumentar las comisiones.

El reto que se avecina

Precisamente esta semana, la plataforma de intercambio de criptomonedas Coinbase publicó una evaluación detallada en la que se esbozan los retos que plantea la transición de Bitcoin a una criptografía resistente a los ordenadores cuánticos. La plataforma, que afirma custodiar aproximadamente el 15 % del suministro de Bitcoin, hizo hincapié en que la sustitución de los algoritmos de firma existentes sería solo una parte de la solución. Los desarrolladores también deben tener en cuenta los sistemas de custodia institucionales, la capacidad limitada de la cadena de bloques, la compatibilidad con los monederos existentes y los fondos depositados en direcciones inactivas. Coinbase señaló propuestas, entre ellas la BIP-360, como posibles bases para introducir protecciones criptográficas más adaptables.

Una cuestión especialmente complicada se refiere a los bitcoins depositados en carteras cuyos propietarios han perdido sus claves privadas o no pueden, por cualquier otro motivo, migrar sus fondos a los nuevos estándares de seguridad. Dichos activos podrían seguir expuestos incluso después de que la red adopte protecciones resistentes a los ataques cuánticos.

Por su parte, Google se ha fijado el año 2029 como fecha para migrar sus propios sistemas hacia la criptografía poscuántica, lo que pone de relieve los preparativos del sector en general.

En el caso de Bitcoin, el reto no es un fallo de seguridad inmediato, sino el proceso, potencialmente largo, de coordinar las actualizaciones en una red descentralizada, antes de que los ordenadores cuánticos alcancen la potencia suficiente como para amenazar sus protecciones actuales.