IonQ acorta el camino al ordenador cuántico tolerante a fallos ¿qué pasa con Bitcoin?  

IonQ, empresa estadounidense de computación cuántica, dio a conocer este 21 de abril un nuevo paper en el que propone una arquitectura completa para construir una computadora cuántica tolerante a fallos.

Según su documento, el nuevo diseño de IonQ logra 110 cúbits lógicos ejecutando aproximadamente un millón de puertas T por día (una unidad de operación cuántica) usando únicamente 2.514 cúbits físicos. Los autores afirman que la máquina «puede construirse en el corto plazo» usando «componentes de hardware que ya fueron demostrados experimentalmente».

Los cúbits físicos, al operarlos, cometen errores por su naturaleza frágil. La solución es agrupar varios cúbits físicos para que detecten y corrijan mutuamente esos errores. El conjunto resultante es un cúbit lógico, la unidad realmente útil para ejecutar cálculos confiables.

Un estándar de la industria asumía hasta ahora que se necesitaban entre 100 y 1.000 cúbits físicos por cada cúbit lógico funcional. Según el paper de IonQ, su nueva arquitectura reduce esa proporción a aproximadamente 23 a 1.

Conforme al paper de IonQ, el sistema se apoya en códigos conocidos como ‘qLDPC’, un enfoque de corrección de errores cuánticos, y en «fábricas de estados de gato», que son estados cuánticos que actúan como sondas para detectar errores sin interrumpir el cálculo principal.

La arquitectura es modular y escala añadiendo zonas especializadas en lugar de añadir conexiones. IonQ estima que, con 10.000 cúbits físicos y esta arquitectura, podría ejecutar una simulación física clásicamente inabordable en un mes.

Los analistas leen el paper como un punto de inflexión

El analista conocido en X como Desmond explicó qué hace viable el diseño en el corto plazo. Según su análisis, toda arquitectura cuántica de este tipo depende de dos capacidades técnicas básicas.

La primera es la fidelidad de las compuertas de dos cúbits, una medida que indica con qué precisión la máquina ejecuta operaciones sobre pares de cúbits sin introducir errores. El diseño Walking Cat de IonQ requiere una fidelidad superior al 99,99%, señala Desmond.

La segunda es el transporte confiable de iones, que permite mover físicamente los cúbits a través del chip hacia las zonas especializadas donde se ejecutan las operaciones.

«Ambas capacidades ya fueron alcanzadas por los sistemas comerciales de IonQ», sostuvo Desmond. En otras palabras, según el analista, el paper no describe una máquina hipotética que requiere invenciones pendientes, sino un diseño que ensambla piezas que la empresa ya opera en sus equipos actuales.

¿Qué implica todo esto para Bitcoin?

Aunque el paper de IonQ no menciona explícitamente a Bitcoin ni a ningún sistema de cifrado ni ninguna criptografía en específico como objetivo, la conexión con la criptografía que protege a la red creada por Satoshi Nakamoto fue trazada por analistas externos.

En ese sentido, la cuenta especializada en ciberseguridad cuántica Qtonic Quantum realizó el cálculo que vincula la arquitectura Walking Cat de IonQ con la seguridad de Bitcoin y Ethereum.

«Escalá la arquitectura Walking Cat proporcionalmente y necesitarás entre 25.000 y 30.000 cúbits físicos» para ejecutar el algoritmo de Shor (el procedimiento matemático que una computadora cuántica usaría para derivar claves privadas) sobre la curva ECDSA utilizada en Bitcoin y Ethereum, afirman desde Qtonic.

El número de cúbits necesarios señalados por Qtonic es ampliamente menor al que dimensionaron desde Google Quantum AI en su reciente reporte. Este equipo de Google concluyó que, tras su experimento, harían falta unos 500.000 cúbits físicos para romper a Bitcoin.

«Al ritmo actual [de fabricación] de puertas T, eso toma uno o dos años. Si se duplican las fábricas, se reduce a la mitad», agregó la cuenta sobre el tiempo que tardaría en alcanzar este umbral «peligroso» de cúbits necesarios para romper ECDSA. La hoja de ruta pública de IonQ contempla alcanzar 10.000 cúbits físicos en 2027 y 200.000 para 2028, como lo reportó CriptoNoticias.

No obstante, el equipo de Qtonic también admite que la distancia del código (un parámetro técnico que determina la capacidad de supresión de errores a gran escala) debe mejorar antes de alcanzar la escala necesaria para criptografía.

Así, el nuevo paper de IonQ se inscribe en una tendencia documentada por CriptoNoticias de avances que acortan los plazos teóricos para la llegada del ‘Q-Day’, el momento en que una computadora cuántica pueda comprometer la criptografía actual. Si bien ninguno de estos avances demuestra que el ‘Q-Day’ sea inminente, pero sí que el ritmo de reducción se acelera.