La versión original de esta historia apareció en la revista Quanta. Los problemas, generalmente no son una vista bienvenida. Pero los criptógrafos los aman. Eso se debe a que ciertos problemas matemáticos duros sustentan la seguridad del cifrado moderno. Cualquier truco inteligente para resolverlos condenará a la mayoría de las formas de criptografía. Hace años, los investigadores encontraron un enfoque radicalmente nuevo para el cifrado que carece de este posible punto débil. El enfoque explota las características peculiares de la física cuántica. Pero a diferencia de los esquemas de cifrado cuántico anteriores, que solo funcionan para algunas tareas especiales, el nuevo enfoque puede lograr una gama mucho más amplia de tareas. Y podría funcionar incluso si todos los problemas en el corazón de la criptografía «clásica» ordinaria resultan ser fácilmente solucionables. Pero este descubrimiento sorprendente se basaba en supuestos poco realistas. El resultado fue «más una prueba de concepto», dijo Fermi Ma, investigadora de criptografía en el Instituto Simons para la Teoría de la Computación en Berkeley, California. «No es una declaración sobre el mundo real». Ahora, un nuevo artículo de dos criptógrafos ha establecido un camino hacia la criptografía cuántica sin esos supuestos extravagantes. «Este documento dice que si ciertas otras conjeturas son ciertas, entonces debe existir la criptografía cuántica», dijo Ma. Eccastle in the SkyYou puede pensar en la criptografía moderna como una torre con tres partes esenciales. La primera parte es el lecho de roca en lo profundo de la torre, que está hecho de problemas matemáticos duros. La torre en sí es la segunda parte: puede encontrar protocolos criptográficos específicos que le permitan enviar mensajes privados, firmar documentos digitales, boletas secretas y más. En el medio, asegurar esas aplicaciones diarias a la base matemática, es una base hecha de bloques de construcción llamados funciones unidireccionales. Son responsables de la asimetría inherente a cualquier esquema de cifrado. «Es unidireccional porque puedes cifrar mensajes, pero no puedes descifrarlos», dijo Mark Zhandry, un criptógrafo de NTT Research. En la década de 1980, los investigadores demostraron que la criptografía construida sobre las funciones unidireccionales garantizaría la seguridad de muchas tareas diferentes. Pero décadas más tarde, todavía no están seguros de que el roca madre sea lo suficientemente fuerte como para apoyarlo. El problema es que el lecho de roca está hecho de problemas difíciles especiales, técnicamente conocidos como problemas de NP, cuya característica definir es que es fácil verificar si alguna solución candidata es correcta. (Por ejemplo, romper un número en sus factores primos es un problema NP: difícil de hacer para grandes números, pero fáciles de verificar). Muchos de estos problemas parecen intrínsecamente difíciles, pero los informáticos no han podido probarlo. Si alguien descubre un algoritmo ingenioso para resolver rápidamente los problemas más difíciles de NP, el lecho de roca se derrumbará y toda la torre colapsará. Desafortunadamente, no puede simplemente mover su torre a otro lugar. La base de la Torre, las funciones de una manera, solo pueden sentarse en una base de problemas de NP. Para construir una torre en problemas más duros, los criptógrafos necesitarían una nueva base que no esté hecha de funciones unidireccionales. Eso parecía imposible hasta hace solo unos años, cuando los investigadores se dieron cuenta de que la física cuántica podría ayudar.