La aparición de este algoritmo cuántico de desencriptación no sorprendió a los expertos. Al menos no del todo. La posibilidad de que las computadoras cuánticas puedan usarse para descifrar las técnicas de encriptación más complejas ha existido durante varios años, y el punto de inflexión parece estar más cerca de lo que esperaban algunos investigadores.
Lo que nos dijo un investigador del CSIC

En una conversación con él a finales de 2019, Juan José García Ripol, investigador del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), nos explicó que es probable que finalmente se utilice la computación cuántica evolutiva, haciendo que los algoritmos de cifrado actuales se vuelvan vulnerables. Esto es, que encriptar archivos y carpetas se vuelva intrascendente.
Sin embargo, Juan José también señaló que descifrar la clave requeriría una computadora cuántica mejor que las disponibles en ese momento. El hardware cuántico ha recorrido un largo camino desde entonces, pero también lo han hecho los algoritmos cuánticos. Y ya existen serias amenazas para la tecnología de encriptación actual. Viene de China.
En teoría bastan 372 cúbits útiles, y este hardware cuántico está ya muy cerca

Un equipo de investigación de la Universidad de Tsinghua en Beijing, China, dirigido por el profesor Long Guilu, ha desarrollado un algoritmo cuántico de factorización que, según estiman, puede reducir significativamente la cantidad de qubits necesarios para descifrar los métodos de encriptación actuales.
Su algoritmo cuántico se llama SQIF (Sublinear Resource Quantum Integer Factorization), y desarrolla una idea propuesta por el investigador alemán Klaus Schnorr en 2013. Sorprendentemente, en un artículo científico publicado por Long Guilu y su equipo, muestran que integrar 372 qubits físicos en una cadena con miles de qubits es suficiente para romper el cifrado RSA-2048, el algoritmo de clave pública de última generación, actualmente en uso.
Es de uso particular en ciertas áreas

De hecho, a menudo se usa para firmas y comunicaciones digitales encriptadas. Para poner esta afirmación en contexto, es interesante recordar que IBM lanzó Osprey, un procesador cuántico de 433 qubits, a mediados de noviembre. Para finales de este año tiene previsto preparar Condor, un chip cuántico que recogerá 1.121 qubits.
Este ritmo de desarrollo de hardware cuántico sugiere que los 372 qubits útiles necesarios para que el algoritmo cuántico SQIF cumpla su propósito pueden estar muy cerca. Según la línea de tiempo de IBM, podrían llegar antes de que finalice la década, por lo que es comprensible que algunos expertos estén preocupados.
Todavía hay mucho escepticismo respecto a la revelación de los investigadores chinos y su algoritmo cuántico
Aun así, otros se muestran escépticos sobre las predicciones de Long y su equipo. Scott Aronson, investigador estadounidense de la Universidad de Texas en Austin, dijo que los escritos de estos investigadores chinos sobre el algoritmo cuántico son engañosos y que al menos él no cree en sus conclusiones.
Lawrence Gassman, fundador de Inside Quantum Technology Research, una firma consultora especializada en computación cuántica, comparte una opinión similar.
Veamos qué sucede al final

En cualquier caso, es importante señalar que existe un área de investigación en matemáticas y criptografía que es resistente a las computadoras y al algoritmo cuántico.
Esta es un área de trabajo muy difícil, pero interesante porque propone el uso de sistemas cuánticos para la criptografía, para que este tipo de computadoras no puedan romper el cifrado asociado al hardware cuántico, por medio de un algoritmo cuántico.
En Europa se está implantando la iniciativa de comunicación con algoritmo cuántico de la UE, en la que participa España. Su objetivo es construir redes criptográficas cuánticas para infraestructura que también podrían usarse en algún momento para hacer que las comunicaciones sean más seguras.
Sin embargo, Juan José García Ripol y otros expertos creen que la criptografía cuántica eliminará las vulnerabilidades que los ordenadores cuánticos han introducido en las técnicas de cifrado actuales, usando igualmente un algoritmo cuántico. No hay duda de que este pensamiento es convincente.
¿Qué es un algoritmo cuántico?
Un algoritmo cuántico es un algoritmo que opera en un modelo realista de computación cuántica, como un modelo de circuito cuántico, como se muestra en la figura.
La teoría de la complejidad computacional asigna la clase BQP a los algoritmos que se pueden resolver en una computadora cuántica en tiempo polinomial con un error promedio de menos de 1/4. En el análisis del algoritmo cuántico, es común comparar la cota superior asintótica con el algoritmo clásico más conocido o, si se resuelve el problema, con el mejor algoritmo clásico posible.
La notación de Landau se usa para definir la relación entre el tamaño de la entrada al problema y la cantidad de pasos necesarios para resolver el problema, o la cantidad de ubicaciones de memoria utilizadas durante la solución.
Algoritmos de importancia histórica

El algoritmo Deutsch-Jossa fue propuesto por David Deutsch y Richard Jossa en 1992, y luego mejorado en 1998 por Richard Cleve, Arthur Eckert, Chiara Machiavello y Michele Mosca. Su función es evaluar si la función de caja negra es «constante» o «equilibrada».
Es decir, dada una función que proporciona un bit de salida para una entrada de n bits, determine si la salida es independiente de la entrada o si la mitad de la entrada es 0 y la otra mitad es 1. La pregunta descarta todas las demás posibilidades.
El algoritmo prácticamente no tiene utilidad, pero es uno de los primeros ejemplos de un algoritmo cuántico que ha demostrado ser exponencialmente más rápido que cualquier algoritmo determinista clásico posible.
Algoritmo de Shor

El algoritmo de Shor, propuesto por Peter Shor en 1995, está relacionado con la aritmética modular, que factoriza un número N en el tiempo y el espacio. Ha atraído la mayor atención en la computación cuántica debido a su relevancia para el problema crucial de RSA en criptografía.
Algoritmo de Grover

El algoritmo de Grover, publicado por Lov Grover en 1996, muestra que los problemas prácticos de utilidad se pueden resolver más rápido que los mejores algoritmos clásicos. El algoritmo realiza una búsqueda multisecuencial en una base de datos desordenada con N registros que consume espacio de memoria secuencial.
El primer paso hacia la corrección cuántica
El desarrollo de la primera corrección de errores cuánticos, propuesta por Peter Shore en 1995, fue el primer paso hacia la computación cuántica a prueba de fallas. Este es un gran avance porque, de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, es imposible detectar y corregir errores computacionales clásicos utilizando estrategias convencionales.