Aquí tenéis la segunda parte de la conversación sobre el desarrollo de software cuántico que nuestro CEO Oskhar Pereira celebró con José Luis Hevia y Guido Peterssen. Ambos son los responsables del equipo de investigación y desarrollo de software cuántico que ha creado (junto a Mario Piattini), Quantum Path, una plataforma que permite a las empresas adentrarse en el mundo de la computación cuántica.
En esta segunda (y última) entrega hablan de la ciberseguridad en tiempos cuánticos.

OSKHAR: ¿Qué panorama ofrece la computación cuántica al mundo de la ciberseguridad?

JOSÉ LUIS: La ciberseguridad actual se apoya básicamente en el uso de la criptografía, tanto para dotar a la información de confidencialidad e integridad como servicios de seguridad como la autenticación.

De forma general, la computación cuántica ofrece al mundo de la seguridad herramientas infinitamente mejores que sus homólogas clásicas a la hora de proteger la información. Las propiedades de la mecánica cuántica garantizarán que, si bien será extremadamente complejo romper la seguridad de un mensaje, en el peor de los casos se sabrá en el acto que un mensaje cifrado se ha visto comprometido.

«Es un hecho que la capacidad
de computación cuántica podrá romper
en tiempos muy reducidos
claves generadas en sistemas clásicos.»

Pero también hay que apuntar que la computación cuántica ofrece un riesgo: dado que la criptografía se apoya en claves cuya robustez viene definida por la cantidad de años necesarios para romperlas con las tecnologías actuales, la posibilidad de romper los códigos de cifrado clásico cuando el hardware cuántico llegue a su zenit, marcará el antes y el después. Es un hecho que la capacidad de computación cuántica podrá romper en tiempos muy reducidos claves generadas en sistemas clásicos. Y esto es lo que a medio plazo tiene que atenderse de forma urgente: replantearse el diseño de los sistemas de seguridad y hacer los sistemas actuales seguros con algoritmos/sistemas de seguridad “post-cuánticos”.

GUIDO: Cierto, pero bueno, este es un ámbito muy específico y complejo de la computación cuántica, en el que en aQuantum tenemos una línea de investigación y desarrollo en colaboración con OneseQ, área de ciberseguridad de Alhambra, y por ello creemos que será mejor ahondar sobre estos temas con ellos, en otra oportunidad.

OSKHAR: Pelotas fuera, pero creo que tienes razón. Volvamos a la realidad actual. ¿Qué recomendaríais a una empresa como TECNOideas que quiera apostar por la informática cuántica? ¿Cómo debe empezar? ¿Se precisan conocimientos muy distintos a los que tenemos ahora en informática?

JOSÉ LUIS: En primer lugar, la computación cuántica representa una forma nueva de pensar y, por lo tanto, nos obligará a reformularnos, a ser capaces de inventar nuevas formas de hacer lo que ya conocemos: algoritmos. Con nuevos principios y nuevas reglas. Es importante, comenzar aprendiendo esos principios y esas reglas para entrar en contexto y coger intuición. No decimos que tenga que hacerse una carrera de física cuántica, pero sí aprender los elementos básicos que nos ayuden a saber por dónde y cómo nos vamos a mover, y cómo nos va a impactar.

GUIDO: Es cierto que el proceso de aprendizaje tiene su complejidad, pero podemos afirmar que, como todo en la vida, con dedicación y esfuerzo es superable con éxito. Nosotros aportamos al proceso de alfabetización cuántica una serie de webinars introductorios a la programación cuántica que están disponible en el canal de YouTube de aQuantum.

Además, debido sobre todo al cambio cultural que supone, es necesario contar con equipos polímatas. Es decir, tener un equipo integrado por ingenieros informáticos, programadores, físicos y matemáticos, capaz de integrar el conocimiento multidisciplinar como conocimiento colectivo para poder producir software cuántico de calidad. Es cierto que no toda empresa puede tener semejante equipo. Por ello, en el esquema de servicios de aQuantum, tenemos contemplado aportar a los clientes de QPath que así lo requieran, los elementos imprescindibles de nuestro equipo polímata a sus proyectos.

JOSÉ LUIS: De esta forma se estará en condiciones de enfocar los problemas desde la nueva perspectiva de la ley de la mecánica cuántica y generar nuevas aproximaciones que tendrán como resultado mejores productos. Actualmente, ya aplicando los principios de la computación cuántica en desarrollos clásicos está demostrando mejores y más eficientes algoritmos (lo que se conoce como algoritmos inspirados en computación cuántica o quantum-inspire algorithms).

JOSÉ LUIS: En segundo lugar: acercarse a los entornos de computación cuántica actuales y seguir continuamente sus evoluciones. La situación es la misma que desde hace años. Nos ocurre con diferentes sistemas operativos, lenguajes, sistemas gestores… es necesario especializarse en la tecnología del fabricante y comenzar a andar. Y siempre teniendo en mente que estas tecnologías avanzan muy rápido y cuando parece que les hemos cogido el truco crecen en capacidades exponencialmente… Por lo tanto, hay que aprender computación cuántica y especializarse en los diferentes entornos y conceptos de los fabricantes.

En tercer lugar: aprender a definir como explotar los productos cuánticos. Será un hecho que las tecnologías cuánticas darán servicios a las tecnologías clásicas. Un contexto de tecnología híbrida que aportará mejores y más rápidas soluciones a los negocios. Es imperativo, por lo tanto, aprender a integrar las nuevas tecnologías cuánticas en los servicios clásicos actuales.

OSKHAR: ¿Qué aporta QuantumPath? ¿Cómo acceder a esta plataforma?

JOSÉ LUIS: Tras lo comentado anteriormente, QPath nos aporta acelerar el acceso a la computación cuántica dentro de un contexto apoyado por herramientas, servicios y automatizaciones basadas en principios sólidos de ingeniería informática. Eso permite a los equipos de trabajo centrarse en el algoritmo. De tal forma que se abstraerá el detalle del fabricante, los requisitos de ejecución y la recogida de resultados, así como su tratamiento, siendo todo ello transparente para el usuario.

Llegado el momento, cuando el producto esté en las debidas condiciones, podrá ser publicado e integrado en arquitecturas clásicas simplificando los diseños empresariales.

Es decir, intentamos simplificar las variables de la ecuación que hacen que sea difícil plantearse el acceso a la computación cuántica y no saber responder a preguntas como: ¿Por dónde empiezo? ¿Voy bien? ¿Cómo ahora uso esto? ¿Este proveedor lo hace así pero este otro es similar…puedo reutilizar? ¿Es posible interconectar esto con mis sistemas clásicos? ¿Este proveedor es mejor que otro? ¿Es complejo conectar con el hardware cuántico? ¿El resultado es correcto, o falla algo?…

OSKHAR: Se me antojan demasiadas preguntas… ¿Tienen respuesta?

JOSÉ LUIS: La tecnología de QPath estará disponible en varios modelos de servicio, pero pensamos que el más común será el acceso cloud. De tal forma que el usuario no tenga que preocuparse de nada de la trastienda. Unas credenciales y tendrá acceso al ecosistema de herramientas de QuantumPath.

Es importante aclarar que el acceso a los recursos cuánticos existentes, tendrán el requisito de contar con credenciales/tokens establecidos por el fabricante. Desde QPath el usuario deberá preparar el acceso a los recursos que necesite contando con este elemento. Dejando que el nivel de acceso sea el que el usuario quiere contratar con el proveedor cuántico. En un futuro, QPath y sus partners proporcionarán diferentes niveles de acuerdos y paquetes de ofertas.

Pero, como todo en el apartado del negocio actual, está por definirse. Desde QPath el usuario podrá usar sus accesos gratuitos, de pago o a los simuladores locales de QPath, escalados para proporcionar la mayor resolución posible dentro de las limitaciones del hardware actual.

«QPath nos aporta acelerar el acceso a
la computación cuántica dentro de un contexto
apoyado por herramientas, servicios y automatizaciones
basadas en principios sólidos
de ingeniería informática.«

OSKHAR: Terminamos, pero antes, la pregunta del millón que todos nos hacemos: ¿es cara la tecnología cuántica? ¿Podemos hablar de algún tipo de intervalo de precios?

GUIDO: Como te decíamos antes, Oskhar, en el apartado del negocio actual de la computación cuántica está todo por definirse.

Es cierto que ya hay algunos servicios de pago de los grandes proveedores de hardware cuántico; que hay servicios de consultoría tarifados a medida; que la formación especializada tiene precios públicos; que comienzan a aparecer nuevos servicios cuánticos de pago… pero la realidad es que todo ello está en ciernes y, por ello, en vertiginosa revisión y cambio.

Entendemos el interés por hablar y conocer más sobre los precios, pero la realidad es que en este contexto sería casi imposible responder a esta pregunta acertadamente. Por ello consideramos que lo prudente para responder apropiadamente es esperar algo más, a que los procesos de negocio cuántico tomen formas algo más definidas y más estables y en ese momento estaremos encantados de abordar tu pregunta con más concreción. 

Y hasta aquí esta interesante introducción a lo que es la computación cuántica y cómo vamos a vivir la ciberseguridad en tiempos cuánticos. Espero que os haya gustado tanto como a nosotros.
Y si os perdisteis la primera parte, publicada la semana pasado, podéis acceder a ella AQUÍ.

Nuestro CEO, Oskhar Pereira, a título personal, siempre ha sido un enamorado de la ciencia, en muchas de sus vertientes, pero de la física cuántica en especial, cuando hace ya muchos años descubrió la fábula del gato, que no volveremos a contar aquí.
Ha sido un campo difícil, que ya tuvo sus muchas y fuertes controversias a principios del siglo XX. Hasta el brillante Einstein no «creía» en las teorías cuánticas, al menos en un principio

Suena a ciencia ficción: mecánica cuántica, entrelazamiento cuántico y ahora computación cuántica, pero siempre, la ciencia, en los comienzos de un campo nuevo, suena así, extraña para los no especialistas.

Desde TECNOideas hemos seguido la evolución del panorama de la computación cuántica, ya que en los últimos cinco años, no diremos que se ha creado por fin, sino que le han dado un empujón definitivo. Y si nos circunscribimos a los últimos dos, en que han salido productos comerciales y startups, ya se ve negocio a la vista. Pero en definitiva, de lo que se trata es de mejorar la velocidad de la ciencia.

En este blog ya os hemos escrito en el pasado, de como se ha ido introduciendo la computación cuántica en las charlas de eventos de ciberseguridad. Y es que, nuestro campo, será uno de los de mayor y pronta aplicación, por el efecto que puede tener, por ejemplo, en la encriptación.

Por todo esto, hemos decidido regalaros una interesante conversación con dos personas con mucha experiencia en el desarrollo de software cuántico en nuestro país: José Luis Hevia y Guido Peterssen, que han diseñado y desarrollado la plataforma de QuantumPath, a la que ya hemos dedicado un par de artículos.

Para ello, Oskhar Pereira, los ha reunido en una videoconferencia para tener una charla muy interesante. Tanto que la hemos dividido en dos partes, así que hoy os ofrecemos la primera de ellas. ¡Esperamos que os guste el regalo!

OSKHAR: Guido Peterssen y José Luis Hevia son los responsables del equipo de investigación y desarrollo de software cuántico que ha creado, junto a Mario Piattini, QuantumPath, una plataforma que permite a las empresas adentrarse en el mundo de la computación cuántica, como ya os contamos en este blog. Además, Guido, Pepe y Mario son los creadores de aQuantum. Gracias a los dos por aceptar nuestra invitación.

No es nada fácil adentrarse en las opciones de la informática cuántica, así que empecemos por el principio: ¿cómo definiríais lo que es la computación cuántica?

JOSÉ LUIS: La computación cuántica representa una nueva forma de procesar información mediante el uso de computadores que se basan en los principios de la mecánica cuántica y que no utilizan chips electrónicos basados en el silicio, sino sistemas cuánticos basados en las partículas más fundamentales de la naturaleza. Estos principios, nos proporcionan nuevas formas y herramientas de entender y procesar lo que nos rodea. El cúbit (o bit cuántico) permite conceptualizar la nueva forma de procesar la información y nos da acceso a dos propiedades espectaculares de las leyes de la mecánica cuántica: la superposición y el entrelazamiento.

«El cúbit permite conceptualizar
la nueva forma de procesar la información
y da acceso a dos propiedades espectaculares
de las leyes de la mecánica cuántica:
la superposición y el entrelazamiento.»

La superposición nos dice que el cúbit puede tener el estado 0, 1 o con una cierta probabilidad ¡ambos! al mismo tiempo. Esto ofrece una capacidad de paralelización y proceso de información nunca vista hasta el momento -2ⁿ siendo “n” el número de cúbits que podríamos tener a nuestro alcance.
El entrelazamiento, por otro lado, nos dice que al menos dos partículas, en un momento dado, establecen una relación muy especial por la cual se comportan como un único sistema, es decir, cuando una cambia de estado las otras cambia también en el mismo momento. Y con la increíble ventaja de poder estar separadas a muchísima distancia. Esto es lo que, entre otras muchas cosas, puede revolucionar las comunicaciones.

OSKHAR: ¡Buuuf!¡Vaya comienzo! Suerte que los seguidores de TECNOideas son ya bastante expertos en informática de todos los estilos. Si no entiendo mal, todo esto define una nueva forma de computar basada en las probabilidades de que algo ocurra. Y define una nueva forma de pensar los problemas a los que nos hemos enfrentado desde siempre.

¿Cuál es el principal problema de esta computación para que llegue a un uso masivo? ¿Su alto coste? ¿La necesidad de tener expertos que comprendan la complicada tecnología que lleva aparejada? ¿La diversidad de lenguajes que hay actualmente?

JOSÉ LUIS: Muy buena pregunta… pero de difícil respuesta. Cada una por separado y todas al mismo tiempo. Podemos dar como razones que justifican todas las demás en una: es una tecnología tan nueva que está en pleno proceso de definición y evolución constante, concentrada en muy pocos actores con capacidad de innovar e invertir a niveles poco comunes y paradigmas totalmente rompedores. Esto hace que existan pocas unidades disponibles más allá de simuladores, máquinas con aún poca resolución (en cúbits) y accesos privados a las unidades más avanzadas. Que estas unidades tienen unos requisitos muy complejos para operar correctamente y requieren de personal altamente especializado, así como equipos multidisciplinares para evolucionar tanto el hardware como el software. Y que, en el caso de aventurarse a adquirir un ordenador cuántico, en la actualidad, el coste sea astronómico. Además de que tienen que superarse retos y limitaciones como el ruido, la decoherencia y los errores para que puedan ser fiables.
Sobre esto, remarcar justo lo que se comenta en la pregunta: la falta de expertos que pueden potenciar la tecnología.

Como nota final, añadiría que es un plus el tema que se saca de los diferentes entornos, aproximaciones y SDK existentes. Si bien se está definiendo un estándar de facto de una forma muy natural, estos entornos están ligados siempre al fabricante, sus detalles y sus continuos evolutivos… lo que complica la adopción de la tecnología cuando se quiere aplicar de una forma más general.

«Queremos ayudar a acceder
a la computación cuántica
reduciendo costes: en términos de
tiempo, conocimiento y tecnología.»

OSKHAR: aQuantum anunció el lanzamiento de QuantumPath, que presentasteis como la primera plataforma del mundo que ayuda a empresas a acceder a la computación cuántica a un coste reducido. ¿Cómo empezó a idearse el tema?

JOSÉ LUIS: Antes de responder a esta pregunta, déjame corregirte una cosa: nuestro objetivo no es ayudar a acceder a la computación cuántica a un coste reducido, porque somos conscientes que la producción de hardware y software cuántico tiene costes muy elevados. Pero sí queremos ayudar a acceder a la computación cuántica reduciendo costes: en términos de tiempo, conocimiento y tecnología. En resumen, ayudar a acelerar su adopción simplificando algunas de las variables de la ecuación que más inciden en los costes.

 Hace más de tres años, comenzamos a investigar lo específico y concreto que se había anunciado en el mundo cuántico por parte de IBM, Microsoft y DWAVE. Se establecía una nueva realidad que se estaba fraguando y que prometía un potencial increíble… ¡digno de la ciencia ficción!… pero eso sí, de una forma totalmente coherente y con pruebas sólidas. Y, analizando y abstrayendo todos los elementos disponibles, empezamos a juntar las piezas del puzle y nos dimos cuenta de que nos encontrábamos en una situación como la del inicio de la informática y que era necesario buscar la forma de aportar algo más.

Entonces la preocupación a corto/medio plazo era la de potenciar el hardware y afinar la tecnología, así que nos dimos cuenta de que el proceso del software se estaba descuidando, cuando en realidad iba a ser una pieza crítica de este puzle y no podía dejarse de lado. Decidimos que teníamos que intentar aprovechar toda nuestra experiencia adquirida en la ingeniería del software para apoyar a la tecnología cuántica desde su crecimiento desde este punto de vista.

De esta forma intentamos que tanto los investigadores como las empresas pudieran centrarse en el uso práctico de la tecnología, eliminado el además de la complejidad de la propia tecnología cuántica.

GUIDO: De nuestras investigaciones y de todo el tiempo dedicado a la experimentación, surgió la idea de aportar un producto como QuantumPath, (o QPath, como lo llamamos nosotros).
Por eso te corregía Pepe, Oskhar. QPath es una plataforma que permite a los investigadores, desarrolladores y a los equipos de negocio poder acceder a la tecnología cuántica de la manera más cómoda posible.

OSKHAR: Comprendo, sí. Una diferencia bastante estructural, pero… ¿podríais explicarnos de forma clara en qué consisten los servicios exactamente?

JOSÉ LUIS: QPath es una plataforma software que tiene como objetivo la construcción de algoritmos y soluciones software cuánticas profesionales y de calidad. Que tiene como objetivo abstraer la creación de algoritmos cuánticos del detalle del hardware cuántico dentro del contexto de un sistema de información completo y bajo el paraguas de la ingeniería informática.

GUIDO: ¿Qué quiere decir esto? Pues “sencillamente” que proporcionamos el marco que provee el ciclo de vida de un proyecto en el que intervienen algoritmos cuánticos: desde el diseño hasta el despliegue, pasando por las etapas de construcción y pruebas. Y un tanto más de elementos que dejaremos para otras entrevistas… (risas).

«QPath es una plataforma que permite a los
investigadores, desarrolladores y a los equipos de negocio
poder acceder a la tecnología cuántica de la
manera más cómoda posible.»

OSKHAR: ¿No lo estáis poniendo muy complicado?

JOSÉ LUIS: Noo, nooo. Fíjate, con QPath, un equipo de desarrollo puede diseñar con herramientas de alto nivel y organizar sus artefactos (“assets”) cuánticos en el contexto de una solución. Y los servicios de QPath a su vez, ofrecen de forma asistida las acciones y los pasos que deben seguirse para conseguir el producto final: compilación, optimización, apoyar en el control de errores así como proporcionar el control de la ejecución en cualquiera de los hardware cuánticos de los fabricantes (aportando tanto simuladores especializados o acceso a recursos distribuidos de un determinado fabricante), recogiendo toda la telemetría posible y unificando los resultados para simplificar el proceso de análisis, depuración y comparación. Y una vez finalizado, ofrece los ConnectionPoints, una serie de servicios web basados en estándares abiertos por los cuales una arquitectura clásica puede acceder a los productos cuánticos generados.

¿Os ha gustado? ¿Ya estáis imaginando la de cosas que se podrán hacer?¿Cómo cambiará todo?
¿Reescribiremos la obra de Orwell?

Hasta aquí esta primera entrega. Os dejamos que la dijerais bien para seguir la próxima semana.
Y si queréis saber un poco más, os recordamos nuestros artículo de sobre Quantum Path AQUÍ.
Y ya sabéis: ¡no os cortéis y dejar vuestros comentarios!