Millones de personas y empresas pronto podrían aprovechar todo el poder de la computación cuántica de próxima generación, gracias a un avance de los científicos de la Universidad de Física de Oxford que garantiza la seguridad y la privacidad. Este avance promete desbloquear el potencial transformador de la computación cuántica basada en la nube y se detalla en un nuevo estudio publicado en la influyente revista científica estadounidense Cartas de revisión física.
La computación cuántica se está desarrollando rápidamente, allanando el camino para nuevas aplicaciones que podrían transformar los servicios en muchas áreas como la atención médica y los servicios financieros. Funciona de una manera fundamentalmente diferente a la informática convencional y es potencialmente mucho más poderosa. Sin embargo, actualmente requiere condiciones controladas para permanecer estable y existen preocupaciones en torno a la autenticidad de los datos y la eficacia de los sistemas actuales de seguridad y cifrado.
Varios proveedores líderes de servicios basados en la nube, como Google, Amazon e IBM, ya ofrecen por separado algunos elementos de la computación cuántica. Salvaguardar la privacidad y la seguridad de los datos de los clientes es un precursor vital para ampliar y ampliar su uso, y para el desarrollo de nuevas aplicaciones a medida que avanza la tecnología. El nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Física de Oxford aborda estos desafíos.
«Hemos demostrado por primera vez que se puede acceder a la computación cuántica en la nube de una manera práctica y escalable, lo que también brindará a las personas total seguridad y privacidad de los datos, además de la capacidad de verificar su autenticidad», afirmó el profesor David Lucas, quien Codirige el equipo de investigación de Física de la Universidad de Oxford y es científico principal del Centro de Simulación y Computación Cuántica del Reino Unido, dirigido desde Física de la Universidad de Oxford.
En el nuevo estudio, los investigadores utilizan un enfoque denominado «computación cuántica ciega», que conecta dos entidades de computación cuántica totalmente separadas (potencialmente un individuo en casa o en una oficina que accede a un servidor en la nube) de una manera completamente segura. Es importante destacar que sus nuevos métodos podrían ampliarse a grandes cálculos cuánticos.
«Utilizando la computación cuántica ciega, los clientes pueden acceder a computadoras cuánticas remotas para procesar datos confidenciales con algoritmos secretos e incluso verificar que los resultados sean correctos, sin revelar ninguna información útil. Realizar este concepto es un gran paso adelante tanto en la computación cuántica como en mantener nuestra información segura. online», dijo el líder del estudio, el Dr. Peter Drmota, de la Universidad de Física de Oxford.
Los investigadores crearon un sistema que comprende un enlace de red de fibra entre un servidor de computación cuántica y un dispositivo simple que detecta fotones, o partículas de luz, en una computadora independiente que accede de forma remota a sus servicios en la nube. Esto permite la llamada computación cuántica ciega a través de una red. Cada cálculo conlleva una corrección que debe aplicarse a todos los siguientes y necesita información en tiempo real para cumplir con el algoritmo. Los investigadores utilizaron una combinación única de memoria cuántica y fotones para lograrlo.
«Nunca en la historia se han debatido con tanta urgencia las cuestiones relativas a la privacidad de los datos y los códigos como en la era actual de la computación en la nube y la inteligencia artificial», afirmó el profesor David Lucas. «A medida que las computadoras cuánticas se vuelvan más capaces, la gente buscará usarlas con total seguridad y privacidad a través de las redes, y nuestros nuevos resultados marcan un cambio radical en la capacidad a este respecto».
Los resultados podrían, en última instancia, conducir al desarrollo comercial de dispositivos que se conecten a computadoras portátiles y protejan los datos cuando las personas utilizan servicios de computación cuántica en la nube.
Los investigadores que exploran la computación y las tecnologías cuánticas en la Universidad de Física de Oxford tienen acceso a las instalaciones del laboratorio Beecroft de última generación, especialmente construidas para crear condiciones estables y seguras, incluida la eliminación de vibraciones.
La financiación para la investigación provino del Centro de Simulación y Computación Cuántica (QCS) del Reino Unido, con científicos del Centro Nacional de Computación Cuántica del Reino Unido, la Universidad París-Sorbona, la Universidad de Edimburgo y la Universidad de Maryland, colaborando en el trabajo.