MADRID, 14 Ago. (EUROPA PRESS) -
Por primera vez, físicos han demostrado que, desde computadoras clásicas, se pueden externalizar tareas de computación a servidores cuánticos que realizan computación cuántica ciega.
'Ciega' significa que los servidores cuánticos no tienen información completa sobre las tareas que están computando, lo que garantiza que las tareas de los usuarios se mantengan seguras. Hasta ahora, todas las demostraciones de computación cuántica ciega han requerido que los usuarios tengan sus propios dispositivos cuánticos para delegar tareas para la computación cuántica ciega.
El equipo de físicos, dirigido por Jian-Wei Pan y Chao-Yang Lu en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, ha publicado un artículo sobre la demostración de la computación cuántica ciega para usuarios clásicos en un reciente número de Physical Review Letters.
"Hemos demostrado por primera vez que un usuario completamente clásico puede delegar una computación cuántica a servidores cuánticos no confiables, manteniendo al mismo tiempo la total privacidad", dijo Lu a Phys.org.
La idea detrás de la computación cuántica ciega es que, aunque hay ciertas tareas de computación que los ordenadores cuánticos pueden realizar de manera exponencial mejor que las computadoras clásicas, la computación cuántica sigue implicando un costoso y complejo hardware que lo hace inaccesible para la mayoría de usuarios. Así que en lugar de que todos posean sus propios dispositivos de computación cuántica, la computación cuántica ciega hace posible que subcontratar tareas de computación a servidores cuánticos que hacen el trabajo por ellos.
Asegurar que la computación cuántica se realiza ciegamente es importante, ya que muchas de las aplicaciones potenciales de la computación cuántica probablemente requerirán un alto grado de seguridad.
Aunque se han realizado varios protocolos de computación cuántica ciega en los últimos años, todos ellos han requerido que los usuarios tengan la capacidad de realizar ciertas tareas cuánticas, como preparar o medir estados qubit. La eliminación de este requisito proporcionará un mayor acceso a la computación cuántica ciega, ya que la mayoría de los clientes sólo tienen sistemas informáticos clásicos.
En el nuevo estudio, los físicos demostraron experimentalmente que un cliente clásico puede subcontratar un problema simple (factorizando el número 15) a dos servidores cuánticos que no saben completamente qué problema están resolviendo. Esto se debe a que cada servidor completa una parte de la tarea y es físicamente imposible que los servidores se comuniquen entre sí.
Para asegurarse de que los servidores cuánticos están realizando sus tareas con honestidad, el usuario puede darles "tareas ficticias" que son indistinguibles de la tarea real para probar su honestidad y corrección.
Los investigadores esperan que el nuevo método pueda ampliarse para lograr una computación cuántica segura y subcontratada, que podría ser implementada un día en servidores de nube cuántica y hacer que el poder de la computación cuántica esté ampliamente disponible.
"El protocolo ciego de computación cuántica es una importante técnica de preservación de la privacidad para la futura computación en nube cuántica segura y redes cuánticas seguras", dijo Lu. "Aplicando nuestro protocolo de computación cuántica ciega implementado, los usuarios clásicos podrían delegar tareas de computación a servidores 'en la nube' de manera ciega y correcta sin poseer directamente dispositivos cuánticos. Ahorran recursos y hacen posible la computación cuántica escalable".
En el futuro, los físicos quieren hacer la computación cuántica ciega aún más fácil y accesible, reduciendo aún más los requisitos.
"Planeamos estudiar protocolos de computación cuántica ciegos más robustos con menos recursos requeridos y menos restricciones teóricas y experimentales", dijo Lu. "También exploraremos la computación cuántica ciega para más escenarios de aplicaciones, como computación cuántica ciega multiusuario, computación cuántica verificable públicamente y computación cuántica multipartidaria segura".
