JPMorgan ha conseguido generar números realmente aleatorios. Las preguntas son para qué los necesita y cómo lo ha hecho

Un ordenador clásico no puede generar números realmente aleatorios. Los algoritmos que se utilizan en informática para producir este tipo de números recurren a un valor inicial conocido habitualmente como "semilla", de manera que haciendo cálculos matemáticos con él es posible generar uno o varios números pseudoaleatorios. En este contexto es necesario utilizar el prefijo 'pseudo' debido a que la necesidad de recurrir a ese valor inicial, a esa semilla, provoca que los números que obtenemos no sean realmente aleatorios.

De hecho, a la hora de tomar la semilla tenemos varias opciones. Algunos algoritmos recurren al reloj del sistema, e incluso es posible incrementar la aparente aleatoriedad de la secuencia de números generada utilizando fuentes de entropía, como, por ejemplo, el movimiento del ratón o la temperatura de la CPU en un instante determinado. Aun así, los números que obtendremos no serán realmente aleatorios debido a que es posible predecirlos si conocemos la semilla y las operaciones que se han llevado a cabo para generarlos.

Los ordenadores cuánticos, al rescate

Para el gigantesco conglomerado financiero estadounidense JPMorgan los números aleatorios son muy importantes. A priori puede parecer extraño que un banco esté interesado en los procedimientos de generación de este tipo de números, pero, en realidad, esta capacidad reside en el corazón de su negocio. Y es que los números aleatorios son fundamentales en las técnicas de criptografía empleadas, por ejemplo, para transmitir información cifrada, trabajar con criptomonedas, desarrollar juegos de azar, y, en general, en cualquier proceso en el que es necesario disponer de un nivel de aleatoriedad lo más alto posible.

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Por esta razón en mayo de 2023 varios criptógrafos de JPMorgan escribieron un algoritmo de generación de números aleatorios que estaba diseñado para ser ejecutado en un ordenador cuántico. Su estrategia consistía en aprovechar la aleatoriedad inherente al comportamiento de los cúbits, cuyo funcionamiento se rige por las reglas de la física cuántica, para generar bits cuya aleatoriedad pudiese ser comprobada a posteriori.

Para poner a prueba su plan ejecutaron su algoritmo en un ordenador cuántico de 56 cúbits con trampas de iones fabricado por la empresa estadounidense Quantinuum, que pertenece a Honeywell. Y funcionó. Han detallado el resultado de su experimento en un interesantísimo artículo que han publicado en Nature.

Para comprobar si los números que les entregó su algoritmo cuántico son realmente aleatorios los investigadores de JPMorgan trabajaron codo con codo con científicos del Laboratorio Nacional Argonne, el Laboratorio Nacional Oak Ridge y la Universidad de Texas en Austin. En su artículo desarrollan el método que han utilizado para demostrar matemáticamente empleando los superordenadores del Departamento de Energía de EEUU que los números que les entregó el ordenador cuántico son genuinamente aleatorios. "Es un resultado revolucionario [...] El siguiente paso requiere entender dónde podemos aplicar esta tecnología", asegura Marco Pistoia, líder del proyecto y jefe de investigación aplicada en tecnología global de JPMorgan.

Imagen | Honeywell

Más información | Nature | Bloomberg

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