Los hackers podrían “vandalizar” computadoras cuánticas sin que nadie lo note

A medida que las tecnologías de computación cuántica siguen avanzando, los investigadores advierten sobre nuevos riesgos de seguridad que podrían afectar tanto a usuarios individuales como a grandes instituciones.

En un reciente estudio liderado por Avinash Kumar, profesor de la Universidad de Texas en Austin -citado por New Scientist-, se revela que los hackers podrían alterar los resultados generados por computadoras cuánticas sin que los usuarios se den cuenta.

Este tipo de ataque, que se describe como un acto de “vandalismo”, podría poner en peligro la integridad de datos críticos utilizados en diversas aplicaciones.

Un tipo de ataque inesperado

En lugar de los ataques convencionales que buscan robar datos privados, el ataque descrito por Kumar no busca extraer información confidencial, sino alterar los resultados de los programas ejecutados.

Los atacantes manipularían las salidas de los cálculos, lo que haría que los resultados parezcan correctos a simple vista, pero en realidad serían incorrectos.

Lo preocupante de este tipo de ataque es que los usuarios no tendrían ninguna señal que los alertara de que los datos no son confiables, lo que podría tener consecuencias fatales en situaciones donde las decisiones dependen de la precisión de estos resultados.

Este tipo de “vandalismo” cuántico es aún más relevante considerando que las computadoras cuánticas están emergiendo como una herramienta de gran potencial en sectores como la medicina, la inteligencia artificial, y las finanzas, donde decisiones basadas en datos erróneos podrían resultar en pérdidas significativas.

Experimentos que muestran la vulnerabilidad

El equipo de Kumar llevó a cabo una serie de pruebas en computadoras cuánticas basadas en la nube operadas por IBM, que son un ejemplo prominente de la computación cuántica en la actualidad.

A pesar de que IBM actualmente no permite que múltiples usuarios accedan simultáneamente a una misma máquina, los investigadores simularon varios programas corriendo a la vez, lo que permitió replicar el riesgo de interferencia.

En sus experimentos, encontraron que en un 40% de los casos, los resultados de otros usuarios eran modificados sin que ellos lo supieran.

Este hallazgo confirma la existencia de una vulnerabilidad potencial que podría escalar a medida que las computadoras cuánticas aumenten en capacidad y usuarios simultáneos.

Los expertos advierten que, aunque el estudio se realizó en un entorno simulado, el riesgo sigue presente en futuras implementaciones de computación cuántica compartida.

La causa del problema: interferencia de señales

La raíz del problema se encuentra en la interferencia de las señales microondas utilizadas para controlar los qubits, los componentes fundamentales de las computadoras cuánticas.

Las señales destinadas a un qubit pueden ser captadas por otro qubit, lo que resulta en un cambio en los cálculos de los programas.

Esta interferencia no solo puede comprometer la precisión de los resultados, sino que también puede extenderse a medida que las computadoras cuánticas se hagan más grandes y complejas, lo que aumentará la probabilidad de que los qubits interactúen de manera inesperada.

La escalabilidad del problema está directamente relacionada con la tendencia a compartir las computadoras cuánticas entre múltiples usuarios, una práctica común en la computación clásica que, aunque ha sido resuelta por medio de medidas de seguridad, aún está por resolverse de manera adecuada en el ámbito cuántico.

Propuesta de solución: un enfoque más seguro

Aunque la amenaza es real, Kumar y su equipo han identificado una posible solución para mitigar estos riesgos. En lugar de ejecutar los programas cuánticos de forma tradicional, los investigadores sugieren distribuirlos a través de diferentes combinaciones de chips.

Esta técnica podría reducir significativamente el riesgo de que un programa altere los resultados de otro. Al implementar este enfoque, las empresas de computación cuántica podrían crear una barrera que haga más difícil la manipulación de los datos sin detección.

Kumar enfatiza que, dado el rápido avance de la computación cuántica y el aumento de los usuarios en plataformas compartidas, las empresas deben comenzar a implementar estos métodos de seguridad lo antes posible para evitar futuros problemas de integridad de datos.

Opiniones de expertos sobre la interferencia cuántica

El problema de la interferencia no es exclusivo de las computadoras cuánticas que IBM está operando. Según Aleks Kissinger, investigador de la Universidad de Oxford, la interferencia ya es un desafío considerable en los sistemas cuánticos superconductores, incluso sin tomar en cuenta los ataques maliciosos.

Sin embargo, la industria de la computación cuántica se centra principalmente en hacer funcionar los sistemas de manera eficiente, antes de abordar cuestiones complejas de seguridad como la protección contra múltiples usuarios.

Kissinger señala que, aunque la interferencia aún no ha sido una prioridad para los desarrolladores de computadoras cuánticas, conforme estos sistemas maduren y se utilicen de manera más generalizada, será crucial implementar soluciones de seguridad robustas para manejar estos desafíos.

Una vulnerabilidad crítica a la que debemos prestar atención

A medida que la computación cuántica avanza, es esencial abordar los problemas de seguridad que emergen en este campo. La investigación de Kumar y su equipo es solo una muestra de los riesgos que acompañan la adopción de esta tecnología emergente.

El “vandalismo cuántico”, que altera los resultados sin dejar rastro, representa un riesgo significativo para los usuarios que confían en la integridad de los datos generados por estas máquinas.

Implementar medidas de seguridad proactivas es una tarea urgente para los desarrolladores y fabricantes de computadoras cuánticas, que deben estar preparados para enfrentar los desafíos de un futuro en el que estas máquinas jugarán un papel crucial en diversas industrias.