La revolución de las tecnologías cuánticas
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- Опубликовано: 4 июн 2024
- En el ciclo Acercando la Ciencia, en colaboración con la Universidad de Burgos, se ofrece la conferencia del catedrático de la UBU, Ángel Ballesteros, sobre la revolución de las tecnologías cuánticas. Para el profesor estamos asistiendo a una 'segunda revolución cuántica' que implica el despliegue progresivo de las denominadas 'tecnologías cuánticas': la computación y simulación cuántica, las comunicaciones cuánticas y la metrología cuántica, cuando tras el nacimiento de la física cuántica se había revolucionado nuestra concepción del mundo microscópico que es el fundamento de muchas de las tecnologías actuales.
Наука
Gracias por colgar la conferencia!
Me avisaron de que se iba a dar pero me pilló en un compromiso y no pude asistir. Ley de Murphy jajaja
Ángel, tengo 3 preguntas de retos:
1. Un computador cuántico a partir de sólo configuraciones bidimensionales de átomos (de numerosas combinaciones): ¿se puede construir un simple circuito real cuántico de átomos posicionados en 2D a partir de la transformación de un simple programa cuántico? (con nanotubos de carbono como nanoagujas de jeringuilla para inyectar átomos y con un nanobrazo robótico para posicionar átomos en 2D sobre una superficie)
2. Detector de mediciones: ¿se puede miniaturizar la máquina de resonancia electromagnética para obtener valores de densidades de electrones del circuito atómico en 2D?
3. Refrigerador de He3: ¿se puede fabricar una gigantesca nevera totalmente hermética de circuito cerrado para "reciclar" el mismo He3 evitando requerir la producción global de He3?
Interesantísima conferencia, un lujo y ya poder verla desde casa, superlujo. Desde mi ignorancia, se ha dicho que los computadores binarios necesitarían la edad del universo para descifrar una determinada clave y que con los cuánticos podrian reducirse este tiempo a cifras más prácticas. Me pregunto que cualquier ordenador al intentar descifrar una clave debe de ir probando sus resultados para saber si ha encontrado la clave correcta y casi todos los sistemas en los que se necesita clave para entrar limitan las pruebas a un número determinado de pruebas a partir del cual anula la clave y se bloquea. Si es así ¿para que serviría cualquier intento de descifrar claves? Muchas gracias por la conferencia y por divulgarla.
Respuesta corta: Porque no necesariamente se necesita probar claves en un sitio para romper el sistema. Se podría obtener lo que se quiere desencriptar (clave o mensaje) por otro métodos y aplicar sobre él la computación cuántica.
Respuesta larga:
Resumo porque la criptografía y el criptoanálisis son temas extensos. Voy desgranando poco a poco:
Hay múltiples algoritmos para cifrar la información, en resumen todos los modernos se basan en matemáticas que podríamos decir más o menos "duras", de los más famosos es RSA, por ejemplo:
- Alguien, llamémosla Alice, elige un dos número primos grandes "p" y "q" y calcula su producto "n". (n = p·q)
- Escoge un primo relativo "e" con la operación (p-1)(e-1) (es decir, otro primo que no tenga ningún factor común). Ese primo relativo, junto con el valor "n" es la clave pública, que es la que se transmite. (par (e,n))
- Se calcula la inversa del primo relativo "e", cosa que tampoco cuesta mucho aplicando por ejemplo el algoritmo extendido de Euclides. Llamémos la d. Esto forma la clave privada (el par (d,n)
- Otra persona, Bob, quiere encriptar un mensaje de forma que sólo Alice lo pueda leer. Coge la clave pública, la aplica sobre su mensaje de forma sencilla (c = m^e (módulo n), (aritmética modular) siendo "c" el criptograma resultante de la operación del cifrado, "m" el mensaje y "e" y "n" la info que tiene porque sabe la clave pública de Alice)
- Alice recibe el criptograma y simplemente hace la operación m=c^d, que le devuelve el mensaje original)
Si una tercera persona quiere romper la clave privada de Alice para leer el mensaje usando la clave pública a disposición de todos, necesita saber los números primos "p" y "q" que Alice usó para generar la pública. Y para eso tiene que descomponer el resultado de la multiplicación "n" (es decir, hallar los factores primos de n), lo cual para números "p" y "q" grandes se vuelve computacionalmente intratable.
Dicho de forma más sencilla:
Gran parte de la criptografía moderna (me centro en cifrado asimétrico de clave pública y privada, pero hay más métodos) se basa en encontrar un método relativamente fácil de aplicar en el que tú cojas dos números o conjuntos de números, uno público y uno privado, que tienen ciertas propiedades y me digas:
"A lo que me quieras mandar, aplícale esta sencilla operación que no te va a costar nada usando este (o estos) número público que te doy",
y tras encriptar yo el mensaje con esa clave pública que me das, tú recibes el mensaje cifrado al que le aplicas otra cuenta sencilla que calcula la inversa de la operación que he hecho yo y así recuperas el mensaje original.
El truco, está en hacer inviable para una posible tercera persona que quiera espiar el mensaje que te mando poder calcular la inversa de ese número, o el método que sea para saber qué tiene que aplicarle al mensaje para poder obtener el mensaje original.
(por ejemplo, ENIGMA de la segunda guerra mundial básicamente era esto. Te doy una configuración de la máquina inicial, metes el mensaje cifrado que te doy, y te da el mensaje cifrado. El problema es saber cual es esa operación, cual es su estado, etc..)
Dicho esto, los ataques por fuerza bruta generalmente no se consideran criptoanálisis (es decir, "reventar" la clave para saber qué le tienes que hacer al mensaje), ya que símplemente aplicas fuerza bruta sin ningún algoritmo matemático ni nada que te permitar ROMPER de verdad el sistema. Por ejemplo, puedes romperme una clave, pero no el criptosistema. Cambio los números primos y se acabó el chollo ;)
Por otro lado, la limitación de que no puedas realizar varios intentos introduciendo claves antes de que se bloquee el sistema yo lo calificaría más de "seguridad" que de "criptografía". Es como que quiero entrar en tu casa y tienes un policía en la puerta. Yo puedo intentar con una llave, y el policía se va a quedar extrañado al ver que no abro la puerta. Puedo repetir varias veces, hasta que el policía se harta y me manda a paseo porque le ha quedado claro que algo raro pasa. El policía está actuando como un agente de seguridad, no como parte de la criptografía (que sería la cerradura de la puerta y la llave)
La cosa es que se puedo coger esa clave pública, porque tú la difundes para que la gente pueda encriptar mensajes y mandártelos a ti. Podría meterla en un hipotético ordenador cuántico capaz de romperalas en poco tiempo y hala, ya puedo leer todo lo que te manden. Sólo falta que intercepte las claves públicas de los interlocutores, las cuales las difunden cada rato para que la gente que quiera mandarles mensajes cifrados puedan hacerlo.
Hay un detalle en todo esto. Ángel comentó que con el algoritmo cuántico de Shor se dijo que se podría romper las claves en 1 día o así. Ok, muy bien.... ya ves lo que cuesta escoger otros 2 números primos (por ejemplo, aplicando varias veces el algoritmo de Rabin-Miller que en cada pasada aumenta la probabilidad de que confirmar si un número aleatorio gigantesco que hayamos escogido es primo) y repetir las cuentas, de hecho es lo que ya se hace contínuamente por otra clase de debiidades que se presentan si se tienen varios mensajes cifrados con la misma clave (cosas de teoría de la información) (nota: No se usa el cifrado este (RSA) para todo, hay más métodos con sus cosas mejores y peores). Aunque tengas un ordenador cuántico, te es económicamente inviable romperme la clave por todas las condiciones que necesitas para hacer funcionar el ordenador cuántico.
Si te interesa cotillear criptografía, criptoanálisis y teoría de la información te recomiendo que busques el libro gratuito de "Manuel J. Lucena López". Si buscas "Lucena criptografía" en google te saldrá un enlace a la 5ta edición en pdf (creo que la 5ta es la última).
(las matemáticas se ponen un poco cuesta-arriba en algunos temas, pero es muy entretenido y didáctico, y el libro no son puros formalismos matemáticos, hay de todo, historia, matemáticas,... Como he dicho, es gratis y fácilmente accesible en internet, así que merece la pena echarle una ojeada)
Un saludo.
PD: Avisé que era extenso... jajaja Ya ves el tocho que he escrito y eso que he resumido ^^"
@@alvarobravo177 mil gracias por la molestia que te has tomado, me doy por respondido porque ha quedado resuelta mi duda, aunque de la inocencia de mi pregunta se desprende que tu respuesta me iba a sobrepasar, pero estoy seguro que otras muchas personas habrán podido aprovecharla mejor que yo. Saludos cordiales y más gracias.
TOKEN. CASH grande de China. La ciencia y el porvenir. La investigación Operativa. La ciencia Ficción. Atte. JACQUES BERGIER, Molero Silvestre de Venezuela.
La cuantica es variable , adaptables , cincronizado
Cincronizado? Escribir no sabes... Seguro que sabes leer?
Si usted realmente ve sistemas dinamicos sabria que todo en la cuantica se trabaja en cincronia y al decir cincronizado debe tener equilibrio , quizas usted este mas a lo academico y no a la practica y basado a lo ya existente aun tienen el viejo modo de ver los numeros y lo que reprecentan en la cuántica
@@MarcosAntonioBustos reprecentan? O eres disléxico, o eres un analfabeto.... Creo que es más probable lo segundo. En serio, piensa que hay escuelas primarias para adultos que te pueden ayudar.
Yo tengo la red de telecomunicaciones 3D funciona paralela
Tu lo que tienes es una pedrada importante 😂😂😂😂
Si comparo como usted y con lo que tiene cualquier genio que estudio practicamente no tienen nada señor usted y como cualquier otro que alla estudiado depende de otros para tener datos o algo yo dependo de mí mismo esa es la diferencia entre los grades sistemas y de los usuarios de la web como en telecomunicacion , con lo que a todos le saldria caro a mi me sale un esfuerso
Mi computadora tiene red propia
Cuantica es variable
No yo les estoy dando soporte
Haber que dice el supuesto genio ? Yo les dire si sabe o no porque mi sistema es automata e independiente total no depende de fuente externa
Haber? Tu si que eres un genio, la inteligencia te persigue pero tu eres más rápido
Por el factor que yo la cree y se cuando funciona bien o no la computadora evoluciona tras ingresar datos asi completa por datos de un sistema y cada api o apk que ingresa la computadora crea nuevas actualizaciones y no porque un simple chat bot que dicho paso lo sacaron de los sistemas para ciegos , sordos y mudos y le colocaron chat GPT Y todo el mundo sale con esa pabada que es inteligente aparte de ser el dueño de los sistemas soy el que lleva la evolucion del sistema inhalámbrico 3D de telecomunicacion y por mi ortografia no me voy a morir , todavia tengo tiempo en cuanto a sistemas inteligente podria decir soy el primer humano en el mundo tener una computadora androide autonoma total tiene hasta red propia y eso me da autoridad de decir y opinar quien realmente sabe o no de sistemas inteligente por mi experiencia real y pruebas reales no por teorias ni porque un manual o diccionario lo diga yo voy a lo practico , tangible real no por simples teorias
Muy bueno.