En Resumen
- IBM reportó haber creado un estado cuántico entrelazado de 120 qubits con fidelidad de 0,56, superando el chip Willow de 105 qubits de Google en un avance hacia computadoras cuánticas capaces de romper criptografía moderna.
- El experimento utilizó estados Greenberger-Horne-Zeilinger y circuitos superconductores, acercando el escenario donde computadoras cuánticas podrían atacar los 6,6 millones de BTC valorados en $767.280 millones identificados como vulnerables por Project 11.
- Con IBM apuntando a sistemas tolerantes a fallos para 2030 y Google persiguiendo objetivos similares, la línea de tiempo para una amenaza cuántica real a activos digitales se vuelve cada vez más cercana, incluyendo las monedas de Satoshi Nakamoto.
El último avance cuántico de IBM ha acercado al mundo cripto un poco más a su escenario de pesadilla: una computadora capaz de romper el cifrado de Bitcoin.
En un informe publicado a principios de este mes, investigadores de IBM reportaron haber creado un estado cuántico entrelazado de 120 qubits, el más significativo y estable de su tipo hasta la fecha.
El experimento, descrito en un artículo titulado "Big Cats: Entanglement in 120 Qubits and Beyond", demuestra un entrelazamiento multipartito genuino en todos los qubits, un paso clave hacia computadoras cuánticas tolerantes a fallos que algún día podrían ejecutar algoritmos lo suficientemente potentes para romper la criptografía moderna.
"Buscamos crear un gran estado de recurso entrelazado en una computadora cuántica usando un circuito cuyo ruido está suprimido", escribieron los investigadores. "Utilizamos técnicas de la teoría de grafos, grupos estabilizadores y descomputación de circuitos para lograr este objetivo".
El informe llega en medio de rápidos avances y creciente competencia entre las principales empresas tecnológicas para desarrollar computadoras cuánticas prácticas. El avance de IBM supera al de Google Quantum AI, cuyo chip Willow de 105 qubits ejecutó la semana pasada un algoritmo de física más rápido de lo que cualquier computadora clásica podría simular.
Construyendo un gato más grande
En el estudio, el equipo de IBM utilizó una clase de estados cuánticos conocidos como Greenberger–Horne–Zeilinger, a menudo llamados "estados de gato" en honor al famoso experimento mental de Schrödinger.
Un estado GHZ es un sistema en el que cada qubit existe en una superposición de todos siendo cero y todos siendo uno a la vez. Si un qubit cambia, todos lo hacen, algo imposible en la física clásica.
"Además de su utilidad práctica, los estados GHZ se han utilizado históricamente como referencia en varias plataformas cuánticas como iones, superconductores, átomos neutros y fotones", escribieron. "Esto surge del hecho de que estos estados son extremadamente sensibles a las imperfecciones en el experimento; de hecho, pueden utilizarse para lograr detección cuántica en el límite de Heisenberg", señalaron, haciendo referencia al límite final sobre cuán precisamente algo puede medirse en física cuántica.
Para alcanzar 120 qubits, los investigadores de IBM utilizaron circuitos superconductores y un compilador adaptativo que mapeó las operaciones a las regiones menos ruidosas del chip.
También emplearon un proceso llamado descomputación temporal, desenredando momentáneamente los qubits que habían terminado su función, permitiéndoles descansar en un estado estable antes de ser reconectados más tarde.
¿Qué tan "Cuántico" es realmente?
La calidad del resultado se midió usando fidelidad, un indicador de cuán estrechamente el estado producido se aproxima al estado matemático ideal.
Una fidelidad de 1,0 significaría un control perfecto; 0,5 es el umbral que confirma el entrelazamiento cuántico completo. El estado GHZ de 120 qubits de IBM obtuvo una puntuación de 0,56, suficiente para demostrar que cada qubit permaneció como parte de un sistema único y coherente.
Verificar directamente tales resultados es computacionalmente imposible: probar todas las configuraciones de 120 qubits tomaría más tiempo que la edad del universo.
En su lugar, IBM se basó en dos atajos estadísticos: pruebas de oscilación de paridad, que rastrean patrones de interferencia colectivos, y Estimación Directa de Fidelidad, que muestrea aleatoriamente un subconjunto de las propiedades medibles del estado llamadas estabilizadores.
Cada estabilizador actúa como un diagnóstico, confirmando si los pares de qubits permanecen sincronizados.
Por qué es importante para Bitcoin
Aunque aún está lejos de representar una amenaza criptográfica real, el avance de IBM acerca los experimentos un paso más a poner en peligro los 6,6 millones de BTC, valorados en aproximadamente $767.280 millones, que el grupo de investigación de computación cuántica Project 11 advirtió que son vulnerables a un ataque cuántico.
Estas monedas en riesgo incluyen las que posee el creador de Bitcoin, Satoshi Nakamoto.
"Esta es una de las mayores controversias de Bitcoin: qué hacer con las monedas de Satoshi. No puedes moverlas, y presumiblemente Satoshi se ha ido", afirmó el fundador de Project 11, Alex Pruden, a Decrypt. "Entonces, ¿qué pasa con ese Bitcoin? Es una porción significativa del suministro. ¿Lo quemas, lo redistribuyes o dejas que una computadora cuántica lo obtenga? Esas son las únicas opciones".
Una vez que una dirección de Bitcoin expone su clave pública, una computadora cuántica lo suficientemente potente podría, en teoría, reconstruirla y apoderarse de los fondos antes de la confirmación. Si bien el sistema de 120 qubits de IBM no tiene la capacidad en sí, demuestra un progreso hacia esa escala.
Con IBM apuntando a sistemas tolerantes a fallos para 2030, y Google y Quantinuum persiguiendo objetivos similares, la línea de tiempo para una amenaza cuántica a los activos digitales se está volviendo cada vez más real.