El físico y químico Charles H. Bennett (Inédita York, 1943), el informático Gilles Brassard (Montreal, 1955) y el matemático Peter Shor (Nueva York, 1959) han sido galardonados con el XII Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en su categoría de Ciencias Básicas (Física, Química, Matemáticas). Los tres estudiosos han sido reconocidos «por sus contribuciones sobresalientes a las áreas de computación y a la comunicación cuánticas», Según apunta el acta del jurado, que ha dado a conocer su Decisión este martes 3 de marzo en La capital de España. Bennett y Brassard, físico químico e informático respectivamente, inventaron en los años ochenta la criptografía cuántica, que garantiza la inviolabilidad física de las comunicaciones. La importancia de su trabajo se hizo patente En el momento en que diez años después el matemático Peter Shor descubrió que un hipotético ordenador cuántico convertiría en inservibles los sistemas de criptografía convencional en los cuales se basan la seguridad y la privacidad de las comunicaciones actuales en internet. En otros términos, En el momento en que exista un auténtico ordenador cuántico, las comunicaciones Sólo estarán seguras Debido a la criptografía cuántica. El jurado, presidido por el premio Nobel de Física Theodor Hänsch y cuyo secretario es el físico cuántico Ignacio Cirac, ha destacado el enorme impulso experimentado en los últimos años por las tecnologías cuánticas, que se asienta en enorme medida sobre las aportaciones pioneras de los galardonados. Su trabajo –describe el acta– «abarca varias disciplinas y aúna conceptos de matemáticas, física y ciencias de la computación. Sus ideas están jugando un papel clave en el crecimiento de las tecnologías cuánticas para la comunicación y la computación». La invención de la criptografía cuántica
Cuando Bennett, estudioso en IBM Research A partir de hace más de cuatro décadas, y Brassard, actualmente catedrático en Ciencia de la Información Cuántica en la Universidad de Canadá, Comenzaron a colaborar, en 1979, ese escenario estaba muy lejos de ser siquiera imaginable. La física cuántica y la computación eran sectores de trabajo distantes entre sí, y la investigación en la relación entre Los dos se consideraba marginal. Para 1984, Sin embargo, Bennett y Brassard habían dado con un resultado muy llamativo: un sistema de criptografía que, Según explica el acta del jurado,«permite codificar y transmitir mensajes usando las leyes de la física cuántica de manera que impide la oye de terceros aun si es que dispusieran de recursos computacionales cuánticos». Para crear la criptografía cuántica, Bennett y Brassard aprovecharon uno de los extraños fenómenos que se dan en el mundo cuántico, la superposición, que –dicho de manera simplificada– hace posible que una partícula esté en dos o bien más lugares a la vez. La teoría cuántica prevé que si es que alguna persona observa la partícula esta duplicidad desaparece, y la partícula aparece en una posición o bien en la otra. Si es que esta partícula estuviera siendo transmitida, cualquier intento de hackeo rompería la superposición y los interlocutores lo sabrían al momento. Bennett y Brassard presentaron esta invención en un trabajo El día de hoy conocido solamente De La misma manera que BB84, por las iniciales de sus creadores y el año de publicación. Se reconoce Hoy Al similar que la 1era aplicación práctica de la ciencia de la datos cuántica. «La datos cuántica es un tipo de datos que se altera si alguien la observa, y no puede ser copiada. Gilles Brassard y yo nos dimos cuenta de que podía contar una utilidad práctica: un sistema para enviar mensajes, en el que el emisor y el receptor advertirían inmediatamente si alguien hubiera escuchado el mensaje A lo largo de su transmisión», avisó La este jornada de ayer Bennett por celular Luego de conocer el error. «Eso es en esencia la criptografía cuántica». El algoritmo que amenazó a la criptografía convencional
Shor, catedrático de matemáticas aplicadas en la escuela Tecnológico de Massachusetts (MIT), descubrió que precisamente el problema irresoluble en que se basa la criptografía clásica, la factorización de grandes números –es decir, su descomposición en números primos–, sí estaría al alcance de un hipotético ordenador cuántico. De La misma manera que señala el acta, «Shor reveló que los ordenadores cuánticos podrían factorizar números enteros mucho más veloz que cualquier súperordenador, comprometiendo por consiguiente la seguridad de los sistemas criptográficos». Esta aportación lleva La denominación de su descubridor: el algoritmo de Shor, y es uno de los algoritmos cuánticos que constituyen el lenguaje, en seguida en pleno desarrollo, en que hablarán los futuros ordenadores cuánticos. Poco Posteriormente de crear su algoritmo, el investigador consiguió otro resultado esencial: la corrección de equivocaciones cuánticos, «un requisito primordial que deja la escalabilidad de los ordenadores cuánticos», señala el acta. Los ordenadores cuánticos, por su propia naturaleza física, están expuestos a una gran cantidad de ruido, fuente de numerosos equivocaciones. Antes del resultado de Shor no se creía tecnológicamente posible superar el desafío de aislar los ordenadores cuánticos lo bastante Del mismo modo que para eliminar los equivocaciones. Shor insufló esperanza en el área y propulsó su avance. «Todo el mundo pensaba que no se podían corregir equivocaciones en un Sólo ordenador cuántico por el hecho de que, en cuanto intentas medir un sistema cuántico, lo alteras, y por tanto si es que intentas medir un error para corregirlo, modificas y También interrumpes la computación. Pero mi algoritmo demostró que es posible aislar el error, de tal manera que puedes corregirlo sin trastocar la computación», explica Shor. Anteriores premiados
Los galardonados de la edición previa fueron los físicos estadounidenses Charles Kane y Eugene Mele por encontrar los aislantes topológicos, una nueva clase de materiales con propiedades electrónicas extraordinarias que abren nuevas posibilidades en la física de la materia condensada y la ciencia de materiales. La categoría de Ciencias Básicas es la quinta que se ha dado a conocer de esta XII edición de los Premios, que concede anualmente la Fundación BBVA. El resto de categorías (con una dotación económica de 400.000 euros cada una de ellas) se darán a conocer A través de este año: Economía, Finanzas y Administración de Empresas (17 de marzo); Música y Ópera (31 de marzo); y Humanidades y Ciencias Sociales (15 de abril). Los Galardones serán entregados en una gala que tendrá sitio en Bilbao el 2 de junio de este 2020.