Cuando los futuros usuarios de computadoras cuánticas necesiten analizar sus datos o ejecutar algoritmos cuánticos, a menudo tendrán que enviar información cifrada a la computadora.

Debido a este requisito, Investigadores de DTU Physics y la Universidad de Toronto han investigado si una computadora cuántica puede funcionar igualmente bien con señales encriptadas y no encriptadas. Los resultados indican que la eficiencia se mantiene casi sin cambios.

El desarrollo de una computadora cuántica universal generalmente se considera el objetivo final dentro del área de la física llamada teoría de la información cuántica. Si se logra este objetivo, permitirá un gran progreso dentro de una larga lista de campos de investigación donde los efectos cuánticos son importantes. Esto podría, por ejemplo, al diseñar nuevos medicamentos o nuevos tipos de materiales para la construcción o la electrónica.

Inspirado en la historia del desarrollo de la computadora clásica, los investigadores esperan que la primera generación de computadoras cuánticas sea grande, caro y difícil de operar y mantener.

Por estas razones, también se espera que estos dispositivos, al menos inicialmente, solo estará disponible para grandes organizaciones y gobiernos.

¿Puede ser útil una computadora cuántica ciega?

Esto lleva a la idea de la computación cuántica delegada, donde un usuario obtiene acceso a una computadora cuántica centralizada a través de una red, a menudo considerado como una versión cuántica de Internet. Si el usuario quiere que la solicitud reenviada a la computadora cuántica sea secreta, incluso a la propia computadora cuántica, ella es capaz de cifrarlos. La pregunta es entonces si una computadora cuántica que está trabajando en la oscuridad, porque la entrada está encriptada, es tan eficiente como cuando está trabajando en la entrada simple.

Una computadora cuántica universal consta de una serie de las llamadas puertas. Más generalmente, una puerta es una operación lógica. Tanto las computadoras cuánticas como las ordinarias hacen uso de puertas, aunque se comportan de manera muy diferente. Una operación lógica clásica podría ser, por ejemplo, una puerta AND. Esta puerta toma dos entradas y devuelve una salida basada en las entradas. Por ejemplo a las entradas, cada uno con el valor 1, devolvería la salida 1.

Es posible mostrar matemáticamente qué tipos de puertas son necesarias para dar una computadora cuántica con las propiedades requeridas, y los investigadores ahora han investigado algunas de estas puertas para ver cómo reaccionan al procedimiento de cifrado.

Al comparar la salida de la puerta para una entrada encriptada y no encriptada, los investigadores han podido medir el efecto que tiene el cifrado en la salida de la puerta, y por tanto la eficiencia de la computadora cuántica. Resulta que no hay una reducción significativa en esta eficiencia. En otras palabras, una computadora cuántica funciona igualmente bien con señales encriptadas y no encriptadas.