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Toda la criptograf\u00eda moderna descansa sobre una suposici\u00f3n inc\u00f3moda: los n\u00fameros aleatorios que usan los sistemas de cifrado no son realmente aleatorios. Son pseudoaleatorios, generados por algoritmos deterministas que producen secuencias suficientemente impredecibles para los est\u00e1ndares actuales pero que en principio podr\u00edan reproducirse o predecirse con el hardware y los m\u00e9todos del futuro. Un equipo de la ETH Zurich acaba de demostrar que es posible generar n\u00fameros que no tienen ese problema: n\u00fameros cuya aleatoriedad est\u00e1 certificada por la f\u00edsica cu\u00e1ntica y que, seg\u00fan sus autores, permanecer\u00e1n perfectamente aleatorios por toda la eternidad.<\/span><\/p>\n Un programa de computadora es una secuencia de instrucciones deterministas: dado el mismo estado inicial, produce siempre el mismo resultado. Los generadores de n\u00fameros aleatorios de software usan semillas, datos del entorno del sistema como la hora exacta, movimientos del rat\u00f3n o temperatura del procesador, para producir secuencias que parecen aleatorias pero que podr\u00edan reproducirse si se conociera la semilla. Incluso los generadores basados en efectos f\u00edsicos cu\u00e1nticos, que hasta ahora eran la mejor alternativa, pueden contener sesgos sistem\u00e1ticos, peque\u00f1as asimetr\u00edas que hacen que algunos valores sean ligeramente m\u00e1s probables que otros.<\/span><\/p>\n Andreas Wallraff, investigador de la ETH Zurich que coordin\u00f3 el estudio publicado en Nature, lo explic\u00f3 as\u00ed: \u00abIncluso los modernos generadores de n\u00fameros aleatorios basados en efectos cu\u00e1nticos no son completamente inmunes a errores sistem\u00e1ticos o sesgos\u00bb. La pregunta que su equipo se plante\u00f3 es si existe alg\u00fan mecanismo que permita tomar una fuente de aleatoriedad imperfecta y extraer de ella aleatoriedad certificada como perfecta.<\/span><\/p>\n La clave del experimento es la prueba de Bell, un test dise\u00f1ado en los a\u00f1os 60 para distinguir entre la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y las teor\u00edas cl\u00e1sicas con variables ocultas. En t\u00e9rminos simples: si dos part\u00edculas cu\u00e1nticas entrelazadas producen correlaciones en sus mediciones que superan cierto umbral estad\u00edstico, esas correlaciones no pueden explicarse por ninguna regla oculta cl\u00e1sica ni por ning\u00fan comportamiento preprogramado. Son genuinamente aleatorias, en el sentido m\u00e1s fundamental de la f\u00edsica.<\/span><\/p>\n El equipo construy\u00f3 un sistema con dos qubits superconductores conectados por un tubo de 30 metros de longitud, enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto. Los fotones viajan entre los qubits creando entrelazamiento cu\u00e1ntico: una medici\u00f3n en un qubit influye autom\u00e1ticamente en el resultado del segundo, aunque est\u00e9n separados. La separaci\u00f3n de 30 metros garantiza que durante la medici\u00f3n no haya intercambio de informaci\u00f3n entre los dos qubits, preservando la aleatoriedad. En 9 horas, el sistema realiz\u00f3 m\u00e1s de mil millones de pruebas de Bell, produciendo correlaciones tan fuertes que no pueden tener ninguna explicaci\u00f3n cl\u00e1sica.<\/span><\/p>\n El concepto central del m\u00e9todo se llama amplificaci\u00f3n de la aleatoriedad. El sistema no requiere una fuente de aleatoriedad perfecta como punto de partida: puede tomar entradas con sesgos, peque\u00f1as asimetr\u00edas en la distribuci\u00f3n de probabilidades, y producir salidas que est\u00e1n certificadas como perfectamente aleatorias. El coautor Renato Renner lo formul\u00f3 de esta forma: \u00abLas mejoras t\u00e9cnicas nos han permitido, por primera vez, crear n\u00fameros aleatorios que permanecer\u00e1n perfectamente aleatorios por toda la eternidad, independientemente de los m\u00e9todos anal\u00edticos utilizados para evaluar su aleatoriedad\u00bb.<\/span><\/p>\n Para la criptograf\u00eda, la implicaci\u00f3n es significativa. Una clave de cifrado generada con este sistema no podr\u00eda romperse ni por computadoras cu\u00e1nticas futuras ni por m\u00e9todos anal\u00edticos que todav\u00eda no existen. La aleatoriedad no es un estado temporal que tecnolog\u00edas futuras podr\u00edan superar sino una propiedad garantizada por las leyes de la f\u00edsica cu\u00e1ntica. El desaf\u00edo pendiente es escalar el sistema: actualmente produce aleatoriedad certificada a una velocidad relativamente baja, y llevarlo a velocidades \u00fatiles para aplicaciones criptogr\u00e1ficas masivas requiere ingenier\u00eda adicional.<\/span><\/p>\n<\/p><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Toda la criptograf\u00eda moderna descansa sobre una suposici\u00f3n inc\u00f3moda: los n\u00fameros aleatorios que usan los sistemas de cifrado no son realmente aleatorios. Son pseudoaleatorios, generados por algoritmos deterministas que producen secuencias suficientemente impredecibles para los est\u00e1ndares actuales pero que en principio podr\u00edan reproducirse o predecirse con el hardware y los m\u00e9todos del futuro. 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La soluci\u00f3n: la prueba de Bell como certificado de aleatoriedad y dos qubits a temperatura cercana al cero absoluto<\/b><\/h2>\n
Amplificaci\u00f3n de la aleatoriedad: partir de fuentes imperfectas y llegar a aleatoriedad perfecta<\/b><\/h2>\n