Hoy en día es ampliamente reconoció que el futuro de la informática implicará el ámbito cuántico. Empresas como Google, Microsoft, IBM y algunas nuevas empresas bien financiadas están construyendo frenéticamente computadoras cuánticas y afirmando rutinariamente avances que parecen poner a su alcance esta tecnología exótica que cambia el mundo. En 1979 todo esto era impensable. Pero ese verano, dos científicos se reunieron en el Océano Atlántico frente a la costa de Puerto Rico, y su conversación acuática condujo a un trabajo que creó la teoría de la información cuántica. En un sentido más amplio, sus contribuciones ayudaron a llevar la informática a la era cuántica.
Esos científicos anegados, Charles Bennett y Gilles Brassard, son ahora los últimos ganadores del Premio ACM AM Turing, el Premio Nobel en este campo.
Hasta esa reunión de 1979, había habido 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 de cómo funciona el universo que reemplazó a la física clásica de Isaac Newton. La informática, sin embargo, no tuvo en cuenta el mundo cuántico, excepto por tener que lidiar con sus efectos en chips diminutos, donde el comportamiento de los electrones era relevante.
“Desde los años 1950 hasta los años 1980, la gente pensaba que los efectos cuánticos ocurrían en cosas muy pequeñas y como una fuente de ruido; había que entender la teoría cuántica para construir transistores”, explica Bennett. “La gente pensaba que la mecánica cuántica era una molestia”. Él y Broussard descubrieron métodos, como el lanzamiento de monedas cuánticas y el entrelazamiento cuántico, que convirtieron las desventajas percibidas de la realidad cuántica en una herramienta poderosa.
En el momento de su reunión, Bennett se encontraba en una encrucijada profesional; Se unió a IBM en 1973, pero se tomó un descanso de un año de las publicaciones académicas. Una fuente de continua fascinación fue una idea compartida por un compañero de la universidad, Steven Weisner: que el uso de una forma cuántica de criptografía podría permitir dinero digital que no pudiera ser falsificado. (¡Sí, Weisner imaginó la criptomoneda a fines de la década de 1960!) En la conferencia de 1979, Bennett vio que estaba presente un criptógrafo llamado Brassard (acababa de completar una disertación sobre criptografía de clave pública) y lo ubicó en el extranjero.
“Estaba nadando en la playa cuando un completo desconocido se me acercó y empezó a contarme que un amigo suyo descubrió que podemos utilizar la mecánica cuántica para fabricar billetes bancarios asequibles de la nada”, me cuenta Broussard. “Si hubiera estado en tierra firme, habría corrido para salvar mi vida, pero estaba atrapado en el océano, así que escuché cortésmente”. Aunque Brassard no tenía ningún interés previo en la física, estaba intrigado por el enfoque, y la pareja finalmente publicó una teoría llamada BB84, esencialmente creando una alternativa a la criptografía de clave pública clásica basada en lo que se convertiría en la teoría de la información cuántica. De repente, el mundo cuántico se convirtió en una fuente de soluciones, si los científicos podían inventar los mecanismos para hacerlo realidad. Como dijo Yannis Ioannidis, presidente de ACM, que otorga el Premio Turing, en una declaración: “Bennett y Brassard cambiaron fundamentalmente nuestra comprensión de la información misma”.
Ambos científicos se esfuerzan en decir que su trabajo original no condujo directamente a la actual lucha por construir computadoras cuánticas. Bennett señala que en una conferencia celebrada en 1981 en el MIT, 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 le da crédito al físico David Deutsch por sus ideas clave sobre las computadoras cuánticas. Bennett y Brassard se convirtieron en parte de ese esfuerzo.
“La computación cuántica se inventó independientemente de nosotros, pero luego nos lanzamos”, dice Brassard. “Fui la primera persona en diseñar un circuito cuántico para realizar teletransportación cuántica”. El trabajo de Brassard y Bennett sobre teletransportación, aunque todavía se encuentra en una etapa experimental, ahora es parte de la ciencia cuántica. Brassard ha dicho que “un día, impulsará la Internet cuántica”.