CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA

Criptografía cuántica

Al mencionar la criptografía se puede referir a la seguridad que se implementa para tener segura la información ya sea de un individuo o de una organización. Con ello implica el uso de algoritmos especializados para poder codificar la información que solamente un emisor (aquel que envie el mensaje) y el receptor (aquel que lo recibe) pueden conocer verdaderamente el contenido de dicho mensaje.

La criptografía a tenido relevancia hace muchos años pasando por el imperio romano, llegando a los acontecimientos historicos donde tuvo un mayor apogeo como la segunda guerra mundial y con ello nos revela que el uso de la criptografía avanza constantemente y hoy lo podemos encontrar en las computadoras y naturalmente al tener de la mano a la computación, la criptografía avanza junto a ella por lo que al hablar de computo cuantico algunas insituciones como IBM e investigadores enfocados a la criptografía han desarrollado algoritmos que pueden ser implementados a los conceptos que maneja el computo cuántico. Así se ha denominado la criptografía cuántica que permitira protección de información en un terreno que tiene diferente comportamiento y componentes.

Básicamente el funcioamiento de la criptografía cuántica se basa a la criptografía clásica, es decir que se tiene que establecer un algoritmo capaz de manipular la unidad que se maneja en las computadoras cuánticas (Qbits) en vez de manejar las unidades de una computadora normal (bits) pero cual es la diferencia.

Dentro de un bit podemos encontrar dos valores diferentes 0 y 1 que tal vez parezca solo un número pero una serie de estos dos valores la computadora sabe el significado y poder ejecutar instrucciones para un buen funcionamiento. Por su parte el Qbit tiene los mismos valores 0 y 1 pero adicionalmente cuenta con un termino llamado superposición el cual consite que un Qbit posee ambos valores y dependiendo de cual es requerido toma ese valor y que a comparación del bit, el qbit permite tener otro valor. Estos terminos de bit o qbit son importantes ya que la criptografía en terminos computacionales es fundamental ya que usa estos valores son usados por algoritmos para cifrar la informción y que este proceso sea mas rapido a traves de valores de 0's y 1's.

Hablando de los algoritmos utlizados en la criptografía cuántica ha tomado en consideración uno en particular el cual es denominado algoritmo de shor llamado de esa manera por su autor Peter Shor el cual describe el uso de una computadora cuántica basada en Resonancia Nuclear Electromagnética que permitira factorizar número enteros grandes de factor primo, entonces ¿Porque este algoritmo?. Básicamente porque en la criptografía o terminos de cifrado entre mayor sea la cantidad de valores que se utilice para cifrar la información da una mayor seguridad, un ejemplo esta la siguiente imagen: 

En la imagen tenemos a Alice y Bob dos personas que desean intercambiar información, y por otra parte tenemos al malicioso Eve que quiere ser el que es el chismoso en turno. Al usar un algoritmo de cifrado Alice y Bob pueden tener seguridad de los mensajes que se envian y pueden ver el contenido de dichos mensajes a traves de una clave que les permitira abrir el contenido. No obstante si Eve puede lograr interceptar estos mensajes puede ser posible que vea el contenido del mensaje si necesidad de una clave solo teniendo un algoritmo que pruebe todas las combinaciones posibles hasta encontrar una clave capaz de que de revelar el contenido; es por eso que aqui es importante el tamaño de la clave entre mayor cantidad de valores que tenga la clave Eve le sera más dificil conseguir una clave valida por lo que si hablamos de números o valores extremadamente grandes Eve le sera imposible ver el mensaje, por lo que utilizar el algoritmo de Shor el cual resuelve numeros grandes en una computadora cuántica no suena tan descabellado.

Adicionalmente hay que recalcar que hablando  del campo cuántico se involucran terminos como atomos, fotones, etc. Esto hace que el estudio no solo de la computación sino tambien de terminos antes mencionados sea obligatorio para aquellos que deseen involucrase en la criptografía. Además que varios investigadores de IBM han establecido criterios para poder hacer tu propia computadora cuántica y con ello  se han establecido propuestas para la funcionalidad de una computadora y no solo hablando de Resonancia Nuclear Electromagnética sino de otras propuestas como: 

• Trampas de iones
• Átomos neutros
• Técnicas ópticas
• Superconductividad

También cabe resaltar que es necesario establecer protocoloes que permitan la comunicación entre computadoras ya que estas permitiran o impediran el paso de aquellos mensajes que se deseen enviar o resivir.

Por tanto la cripotografía cuantica es un estudio que requiere bastante conocimiento en varias ramas de la computación y de la física moderna, además de que se requiere construir una computadora cuántica en la cual puedas adentrarte de lleno en terminos como qbits o "espin", a pesar de que la criptografía cuántica toma muchos conceptos de la clásica el nivel de dificultad crece en cuestion del desarrollo de algoritmos criptograficos y sobre todo del interes del propio investigador para poder realizar dichos algoritmos.