"Des del moment en què es fabrica un ordinador quàntic, només hi haurà una manera d'enviar informació secreta"

Juan Ignacio Cirac ha parlat molt clar: la projecció de futur dels físics quàntics està plena d'ordinadors quàntics. Diu que seran màquines molt potents perquè tindran la capacitat de descodificar qualsevol informació codificada. "Si no es fa el propi sistema de codificació utilitzant física quàntica", ha assenyalat. L'encriptació quàntica existeix i, suposadament, només amb ella es podrà fer front a la capacitat dels ordinadors quàntics. És una qüestió molt emocionant per a un físic, per la qual cosa Juan Ignacio Cirace treballa en ambdues desenvolupant ordinadors i encriptacions quàntiques.

"Des del moment en què es fabrica un ordinador quàntic, només hi haurà una manera d'enviar informació secreta"


Juan Ignacio Cirac: "Des del moment en què es fabrica un ordinador quàntic, només hi haurà una manera d'enviar informació secreta"
01/07/2011 | Rosegui Zubia, Guillermo | Elhuyar Zientzia Komunikazioa

No és habitual que una persona que està investigant en física quàntica miri al món de les aplicacions. Cirac ho va buscar i és clar que ho fa bé pel seu prestigi internacional. La consultora Thomson Reuters ha estat elegida candidata al Premi Nobel de Física. Qui sap.

Molts premis suposen que el propi àmbit de recerca és important per al premiat. En el seu cas és així?

Sí, sí. Jo vaig començar en aquest camp fa temps. I en aquella època no es concedien premis, molt poca gent treballava i semblava un àmbit molt exòtic. Amb el temps, la gent s'ha adonat de què es tracta d'un camp prometedor en el qual no sols s'han reunit físics sinó químics, matemàtics, informàtics i científics d'altres disciplines. S'ha convertit en un gran camp dins de la ciència. I als quals d'alguna manera vam ser pioners, ens toca recollir els premis.

Vostè lidera un departament del Centre d'Òptica Quàntica de l'Institut Max Planck. El lloc et deixa molt temps per a fer física?

Afortunadament em dóna l'oportunitat. De fet, és una de les coses que ofereix aquest institut i aquesta va ser una de les raons per a venir aquí. Tenim una administració molt bona, molt eficaç, ens lleven gairebé tot el treball administratiu.

Treballa en computació quàntica i encriptació quàntica. Tots dos.

El meu àmbit és la informació quàntica, i dins d'ella estan les dues. Posseeix una sèrie de característiques relacionades amb la computació, altres relacionades amb la criptografia, també amb la comunicació o la simulació, i tot està inclòs en la física quàntica. Per això treball en criptografia, ordinadors, simulació, etc.

T'agrada més un que l'altre?

Per dia. Com tenim molts projectes alhora, a vegades alguns són més interessants, més emocionants o fem un descobriment... Les prioritats depenen del que he fet últimament.

(Foto: Jon Urbe/Argazki Press)
Els ordinadors quàntics suposadament revolucionaran la informàtica, però no són fàcils de fer. És més un repte per a la física que per a la informàtica?

Hi ha més d'un repte. El principal repte és construir un ordinador quàntic de la potència que volem. De moment, no podem fer més que petits prototips, la qual cosa significa que coneixem bé les lleis físiques, sabem com fer-ho i que les coses que pensem són correctes. Però ens falta un desenvolupament tecnològic per a construir un gran ordinador quàntic. Tal vegada sigui llarg; pot ser deu, quinze, vint, quaranta, cinquanta anys. No obstant això, per a altres aplicacions no és necessari un ordinador quàntic tan gran. També treballem en aquestes aplicacions en un termini menor.

Les notícies indiquen que hi ha algun ordinador quàntic fet.

Són petits prototips que no realitzen tants càlculs com la física quàntica fa possible. Nosaltres treballem amb qubits equivalents als bits de la informàtica convencional. Perquè un ordinador quàntic sigui de gran potència, hauria de contenir aproximadament un milió de qubit. De moment s'ha aconseguit fer un ordinador de 14 qubit, per la qual cosa tenim un llarg camí per davant, però amb aquests 14 qubit sabem com fer alguns càlculs quàntics i hem demostrat que les coses funcionen.

Si demà tinguéssim la possibilitat d'unir milers de qubit i demà passat poguéssim posar-ho en funcionament, estaríem disposats a utilitzar aquests ordinadors ara?

Sí, sí... Per descomptat, encara cal desenvolupar el camp de la informàtica quàntica. Molts algorismes i programari encara estan per desenvolupar. Però si ara disposéssim d'un ordinador quàntic, podríem treure-li molt partit. Sobretot podríem realitzar simulacions quàntiques, la qual cosa ens permetria treballar en el disseny de materials. També en el disseny de reaccions químiques i fàrmacs, sabem com realitzar aquest tipus de treballs i l'ordinador quàntic ens donaria molta més capacitat que l'ordinador tradicional.

L'encriptació quàntica també està en marxa?

El problema és que encara són molt cars, molt més cars que els sistemes d'encriptació convencionals, i de moment no hi ha raó per a descartar-los. Quan apareix una raó, els sistemes d'encriptació quàntica seran estàndard o almenys més importants, sobretot quan es desenvolupen tecnològicament, milloren les prestacions, redueixen preus, etc.

Però, per a què necessitem un sistema de criptografia quàntica? Perquè això està relacionat amb la recerca dels ordinadors quàntics. Si féssim un ordinador quàntic, els sistemes criptogràfics actuals (els que utilitzem per a comprar en Internet amb targeta de crèdit, els que utilitzen els governs per a enviar missatges secrets, etc.) no serien segurs. Els ordinadors quàntics podran descodificar qualsevol missatge. L'única possibilitat de protegir-se contra aquests ordinadors és l'ús d'aquests sistemes d'encriptació quàntica. Des del moment en què es fabrica un ordinador quàntic, és l'única manera d'enviar informació secreta.

(Foto: Jon Urbe/Argazki Press)
L'encriptació es basa en el concepte de trava quàntica. Sembla que un dels límits de la recerca actual és la distància a la qual es poden dividir dos fotons complicats. En quina fase estem?

La criptografia quàntica es realitza mitjançant el fenomen conegut com telegarraio quàntic; la informació desapareix d'un lloc i apareix en un altre sense fer el camí intermedi. I per això és segur, ningú pot detenir-ho perquè no passa pel buit. Per a això s'utilitzen situacions complicades de la llum. Són parelles de fotons, cada fotó s'envia a un lloc i gràcies a aquests fotons la informació passa d'un lloc a un altre. El principal problema és que els fotons que presenten aquestes situacions complicades en els seus experiments actuals poden distanciar-se entre 20 i 30 quilòmetres. El rècord és de 150 quilòmetres, però és una excepció. Normalment solen ser entre 20 i 30 quilòmetres. I això significa que només podem comunicar-nos a aquestes distàncies.

30 quilòmetres no està malament.

Bé, no està malament, satisfà les necessitats criptogràfiques d'una ciutat bastant gran, però no comunica dues ciutats, per exemple quan hi ha 80 quilòmetres entre l'una i l'altra.

També hi ha hagut notícies sobre els hackers quàntics. Es creu que han paralitzat algun missatge enviat amb criptografia quàntica. Si no m'equivoco, eren missatges de Swiss Telecom.

És cert que alguns hackers s'han beneficiat de sistemes que no tenien la correcta implementació de la criptografia quàntica. De fet, encara no existeix una implementació completament correcta. Les empreses que embenin aquests productes també saben que no implementen tal com ho exigiria la física quàntica, per la qual cosa no són totalment segurs. A Noruega i en alguns experiments de Singapur s'han comprat alguns d'aquests sistemes i han comprovat que no estan totalment construïts, que deixen algunes portes obertes i que, per tant, la informació està disponible.

Juan Ignacio Cirac
Neix a Manresa en 1965. Va ser a Madrid a estudiar Física. En el segon curs de la carrera també es va matricular en Enginyeria Industrial i va cursar els dos estudis simultàniament. Però va guanyar l'aposta per la física quan Cirac va descobrir la física quàntica. La recerca en aquest camp ha estat la seva forma de vida i passió, convertint-se en un dels grans noms. Actualment treballa en el Centre d'Òptica Quàntica de l'Institut Max Planck, a la ciutat alemanya de Garching, on és director del Departament de Física Teòrica.
Puente Rosegui, Guillermo
Serveis
277
2011
Uns altres
016
Física
Entrevista
Serveis

Buletina

Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian

Bidali

Bizitza