Los estados mágicos del 99,99% de Willow están a un millón de veces de romper las claves RSA

El equipo de Quantum AI de Google indicó en un artículo publicado el jueves en Science que, en su chip Willow, redujo los errores en los «estados mágicos» unas 40 veces.

Estos estados aún deben volverse aproximadamente un millón de veces más precisos antes de que sea viable la ruptura de códigos mediante computación cuántica.

Willow reduce los errores de estados mágicos 40 veces

Google afirma que el método, denominado cultivo de estados mágicos, alcanzó una fidelidad lógica del 99,99 % en el procesador Willow.

La computación cuántica es factible gracias a los estados mágicos. Las operaciones básicas se gestionan mediante corrección de errores, pero estos estados actúan como combustible para las operaciones más complejas que superan a la computación clásica.

Google cita estimaciones que indican que el proceso de producción podría consumir hasta el 95 % de la capacidad de una máquina, dejando muy poco margen para tareas reales.

Un corte de 40 veces provoca una hendidura, pero no elimina el cuello de botella, y Google señaló que es necesario demostrar el cultivo a una escala mucho mayor antes de poder aplicarlo en la práctica.

En 2024, Craig Gidney, Noah Shutty y Cody Jones idearon el método en Google tomando una idea teórica previa y refinándola. El cultivo actúa como un filtro.

Un estado con ruido entra en una región confinada del chip, donde las mediciones coordinadas buscan errores. Los intentos que no funcionan se descartan, y los que sí tienen éxito se conservan.

La científica investigadora Emma Rosenfeld obtuvo repetidamente resultados que parecían poco plausibles. Tras investigar durante meses, el equipo descubrió finalmente que las variaciones de temperatura y el ruido ambiental del laboratorio, provocados por la deriva del equipo, habían distorsionado sus puntos de referencia.

La solución fue otorgar al sistema un mayor control, y el equipo también concibió la idea de emplear el cultivo como una nueva forma de realizar su propia evaluación.

Mover un estado purificado de un código de color de distancia-3 a un código superficial de distancia-5, un paso llamado «injerto», es otra demostración realizada por Google. Se trata de dos formas distintas de estructurar la corrección de errores. En el futuro, las máquinas podrían necesitar combinar ambos métodos de corrección de errores para mantener la fiabilidad sin inflar el hardware.

Factorizar RSA-2048 requiere errores cercanos a uno en 10 mil millones

Una tasa de fidelidad del 99,99 % significa que hay aproximadamente un error cada 10.000 operaciones. Para factorizar una clave RSA-2048, el artículo indica que se necesitarían estados mágicos con errores de aproximadamente uno entre 10 mil millones, lo que representa una diferencia de un millón de veces.

Craig Gidney estimó en 2025 que RSA-2048 podría ser vulnerado con menos de un millón de qubits ruidosos. El cultivo es uno de los ingredientes de esta estimación. El jueves, Bitcoin operó cerca de $82.165.

Según un estudio de Google Quantum AI, se necesitarían menos de 500.000 qubits físicos para descifrar la criptografía de curvas elípticas de 256 bits de Bitcoin, una cifra ~80 % inferior a las estimaciones anteriores.

Según el estudio, una máquina suficientemente potente podría redirigir una transacción en vivo en unos nueve minutos, con una tasa de éxito del 41 %.

De acuerdo con las estimaciones de Coinbase y Project Eleven, las billeteras con claves públicas ya presentes en la blockchain poseen aproximadamente 7 millones de BTC. Esto equivale a cerca de un tercio de toda la oferta de BTC, un pool que aumentó con la actualización Taproot de Bitcoin.

Willow tiene 105 qubits físicos, muy lejos de los medio millón que requiere la matemática del ataque.

El cronograma de Google para la criptografía postcuántica está en 2029.

Bitcoin, por ahora, tiene solo una propuesta, BIP 360, para direcciones seguras frente a la computación cuántica, y ningún plan para migrar a todos los usuarios.

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