El entrelazamiento cuántico, la llamativa conexión entre partículas que impulsa nuevas capacidades en el sector financiero
Uno de los primeros algoritmos cuánticos es el formulado por Lov Grover en 1996 y que toma su nombre. Resuelve un problema que puede parecer sencillo: detectar elementos específicos dentro de entornos desestructurados con múltiples elementos. De manera clásica, la única manera de solucionarlo es aislar y revisar los elementos uno por uno. El algoritmo de Grover utiliza la superposición para codificar todos los posibles elementos y ejecutar la búsqueda de forma mucho más eficiente. De esta manera, se introduce lo que se conoce como aceleración cuadrática: en un millón de elementos, un ordenador clásico necesitaría revisarlos uno por uno, mientras que el algoritmo de Grover reducirá la búsqueda a unos mil pasos. En este proceso aparece el entrelazamiento al generarse correlaciones entre los cúbits que quedan intrínsecamente conectados. Su utilidad se ha demostrado en simulaciones tipo Montecarlo y en búsqueda de patrones como las que se aplican a la detección del fraude.
Un algoritmo más reciente y también con aplicaciones prácticas en el sector financiero es el algoritmo QAOA (de las siglas en inglés ‘Quantum Approximate Optimization Algorithm’), formulado en 2014 por Edward Farhi, Jeffrey Goldstone y Sam Gutmann. Es un algoritmo híbrido cuántico-clásico que se está probando para resolver problemas de optimización combinatoria por su capacidad para facilitar la elección entre muchísimas combinaciones posibles. Entre sus aplicaciones, destacan la optimización de carteras y la gestión de riesgos gracias a sus capacidades para simular distintas combinaciones de condiciones de mercado y analizar un gran número de variables interdependientes al mismo tiempo.
Entrelazamiento y seguridad
Además de las ventajas para análisis y combinaciones, la computación cuántica abre una nueva era de la ciberseguridad. Por un lado, las nuevas herramientas cuánticas capaces de analizar combinaciones masivas de datos ponen en riesgo los sistemas clásicos de cifrado. Sin embargo, las tecnologías cuánticas también se están demostrando útiles para blindar mejor los sistemas. En este contexto, también se exploran conceptos como la entropía, fundamental para describir la aleatoriedad en sistemas físicos y que puede aplicarse a la generación de claves criptográficas más robustas.
El entrelazamiento es otra de las características cuánticas que puede jugar un papel determinante en la defensa de los sistemas, ya que su capacidad para conectar la información de los cúbits permite blindar el intercambio de claves criptográficas. Es la base de la distribución cuántica de claves (QKD, por sus siglas en inglés), un método de comunicación de claves que aprovecha una propiedad de la física cuántica: cualquier intento de interceptarla o medirla altera su estado. Esto permite detectar cualquier intento de hackeo y delata al atacante.
Para avanzar en estas comunicaciones protegidas por la cuántica, BBVA colabora en el proyecto Q-Design, un consorcio de 15 empresas patrocinado por la Agencia Espacial Europea e Hispasat para crear una red de distribución cuántica de claves a través de satélites. Aún en estado embrionario, su objetivo es crear una infraestructura de comunicación que proteja la información en todo momento y es uno de los primeros pasos para el desarrollo de una futura internet cuántica.
El entrelazamiento cuántico requiere todavía de tiempo y desarrollo para ver sus aplicaciones en el día a día, pero ya es la base sobre la que se construyen nuevas técnicas avanzadas. Sus capacidades empiezan a tomar forma como herramientas que apuntan a una nueva generación de servicios financieros más avanzados en análisis, optimización y seguridad.