El Premio Turing reconoce a los pioneros que transformaron la física cuántica en computación

Hoy en día se reconoce que el futuro de la informática está estrechamente ligado con el ámbito cuántico. Tecnológicas como Google, Microsoft, IBM y algunas nuevas empresas bien financiadas están construyendo frenéticamente computadoras cuánticas y anunciando avances que parecen poner al alcance de la mano esta tecnología exótica que cambiará el mundo.

En 1979 todo esto era impensable. Pero aquel verano, dos científicos se encontraron en el océano Atlántico, frente a las costas de Puerto Rico, y su conversación acuática dio lugar a un conjunto de trabajos que crearon la teoría de la información cuántica. A grandes rasgos, sus contribuciones ayudaron a introducir la informática en la era cuántica.

Estos científicos, Charles Bennett y Gilles Brassard, son los últimos galardonados con el premio Turing, el Nobel de la Informática, otorgado por la Asociación para la Maquinaria Computacional (ACM).

Cómo llegaron a tal hallazgo

Hasta aquella reunión de 1979, existía una desconexión entre la ciencia de la información y la física. Este último campo había experimentado una disrupción a principios del siglo XX, cuando los físicos descubrieron la mecánica cuántica, una explicación más profunda del funcionamiento del universo que superaba la física clásica de Issac Newton. Sin embargo, la informática no tenía en cuenta el mundo cuántico, salvo por tener que lidiar con sus efectos en chips diminutos, donde el comportamiento de los electrones era relevante.

«De los años 50 a los 80, la gente pensaba que los efectos cuánticos se producían en cosas muy pequeñas y eran una fuente de ruido: había que entender la teoría cuántica para construir transistores. Se pensaba que la mecánica cuántica era una molestia», explica Bennett. Él y Brassard descubrieron métodos, como el lanzamiento de monedas cuánticas y el entrelazamiento cuántico, que convirtieron las desventajas percibidas de la realidad cuántica en una poderosa herramienta.

En el momento de su encuentro, Bennett se encontraba en una encrucijada profesional; había entrado en IBM en 1973, pero se había tomado un descanso de varios años de las publicaciones académicas. Una de las fuentes de su fascinación era una idea compartida por un compañero de universidad, Steven Weisner, según la cual el uso de una forma cuántica de criptografía permitiría crear dinero digital que no pudiera falsificarse. En la conferencia de 1979, Bennett vio que asistía un criptógrafo llamado Brassard, que acababa de terminar una tesis sobre criptografía de clave pública, y lo localizó en alta mar.

«Ahí estaba nadando en la playa cuando un completo desconocido se me acercó y empezó a decirme que un amigo suyo había descubierto que podemos utilizar la mecánica cuántica para hacer billetes de banco asequibles de la nada. Si hubiera estado en tierra firme, habría corrido por mi vida, pero estaba atrapado en el océano, así que escuché educadamente», me cuenta Brassard.

Aunque Brassard no tenía ningún interés previo en la física, le intrigó el planteamiento, y la dupla acabó publicando una teoría llamada BB84, creando esencialmente una alternativa a la criptografía clásica de clave pública basada en lo que se convertiría en la teoría de la información cuántica. De repente, el mundo de lo cuántico se convirtió en una fuente de soluciones, si los científicos podían inventar los mecanismos para hacerlo realidad. En palabras de Yannis Ioannidis, presidente de la ACM: «Bennett y Brassard cambiaron radicalmente nuestra comprensión de la información».

Ambos científicos se esfuerzan en decir que su trabajo original no condujo directamente a la actual carrera por construir computadoras cuánticas. Bennett señala que, en una conferencia celebrada en el MIT en 1981, el legendario físico Richard Feynman «señaló que, dado que la naturaleza es cuántica, probablemente algunas tareas computacionales tendrían que ser realizadas por una computadora cuántica». También reconoce al físico David Deutsch por ideas clave sobre las computadoras cuánticas. Bennett y Brassard se unieron a ese esfuerzo.