La computación cuántica es un tipo de cálculo informático basado en el aprovechamiento de las propiedades físicas de la naturaleza a nivel atómico y subatómico, como la superposición, la interferencia y el entrelazamiento, dedicado principalmente a realizar cálculos muy complejos de forma sustancialmente más rápida que los ordenadores clásicos. Esta tecnología, que utiliza como unidad básica de información los denominados qbits (análogos al bit en la computación clásica, pero con la capacidad de estar en dos estados simultáneamente), está llamada, según muchos investigadores, a desempeñar un papel relevante en un futuro próximo.
Se trata de una tecnología particularmente compleja pero de una enorme capacidad potencial para permitir importantes avances tecnológicos y científicos, transformar las industrias y resolver algunos de los problemas más acuciantes de la sociedad. Por ello, aunque se encuentra en un estado todavía inicial, pues sus primeros desarrollos teóricos se iniciaron hacia 1980, las expectativas que está despertando durante los últimos tiempos son muy relevantes.
De hecho, ya está siendo destinataria de inversiones públicas masivas y de un enorme crecimiento de la financiación por parte del capital riesgo. Sin embargo, y simultáneamente, está comenzando a debatirse el impacto y los riesgos éticos, sociales y legales que puede plantear el desarrollo de esta tecnología. Por ello, dado que se encuentra en una fase temprana de desarrollo, este parece un momento ideal para desarrollar unos principios para su gobernanza y y anticiparse así problemas surgidos con otras tecnologías, desarrolladas en ausencia de cualquier marco regulado.
Y esa ha sido la idea del Fondo Monetario Internacional al presentar unos principios de gobernanza para la computación cuántica (Quantum Computing Governance Principles), destinados tanto a los distintos sectores e industrias afectados, como a sus responsables políticos, inversores, ingenieros cuánticos, investigadores, desarrolladores de software y otros usuarios
Estos principios de gobernanza se basan en un conjunto de siete valores fundamentales y se agrupan en nueve temas. Dentro de cada tema, se han identificado objetivos, oportunidades y riesgos que han servido de base para la formulación de los principios y las acciones que se proponen para cada uno de ellos.
Valores fundamentales de la computación cuántica
Los valores fundamentales, válidos para todos los temas y principios individuales, son los siguientes:
- El bien común
Debe garantizarse que la capacidad de transformación de la computación cuántica y sus aplicaciones se utilicen para beneficiar a la humanidad.
- Responsabilidad
El uso de la computación cuántica en cualquier contexto cuenta con mecanismos para garantizar la responsabilidad humana, tanto en su diseño como en sus usos y resultados. Todas las partes interesadas en la comunidad de la computación cuántica son responsables de garantizar que no se acepte un uso malicioso intencionado de la computación cuántica ni se sancione positivamente de forma inadvertida.
- Inclusión
Debe asegurarse que, en la medida de lo posible, en el desarrollo de la computación cuántica se cuente con una gama amplia y una realmente diversa de perspectivas de las partes interesadas para evitar definiciones estrechas de lo que puede considerarse un uso perjudicial o beneficioso de la tecnología.
- Equidad
Los desarrolladores y usuarios de la computación cuántica deben asegurarse de que la tecnología sea equitativa desde su diseño, y que las tecnologías basadas en la computación cuántica se distribuyan de forma justa y equitativa en la medida de lo posible. En particular, para garantizar la equidad se deberán tener en consideración las necesidades específicas de los colectivos vulnerables.
- No maleficencia
Todas las partes interesadas deben utilizar la computación cuántica de forma segura, ética y responsable. Además, todas las partes interesadas garantizan que la computación cuántica no pone en riesgo a los seres humanos, ya sea por resultados previstos o no previstos de su uso, y que no se utiliza con fines maliciosos.
- Accesibilidad
La tecnología y los conocimientos de la computación cuántica deben ser ampliamente accesibles. Esto incluye el desarrollo, el despliegue y el uso de la tecnología. El objetivo es cultivar una capacidad general entre la población, los actores sociales, las empresas y los gobiernos para entender los principios principales de la computación cuántica, sus diferencias con la de la computación clásica y el potencial que aporta. la diferentes formas en las que se puede utilizar y la forma en que se utiliza.
- Transparencia
Los usuarios, desarrolladores y reguladores deben ser transparentes en cuanto a su propósito e intenciones con respecto a la computación cuántica.
Temas
Cada tema enumera un conjunto de principios apuntalados por valores fundamentales; los objetivos oportunidades y riesgos identificados informan la formulación de los principios y las correspondientes acciones que deben emprender las partes interesadas.
Los temas que definen la agrupación de los principios son los siguientes:
1. Capacidades transformadoras
Deben aprovecharse las capacidades transformadoras de esta tecnología y su utilización para el bien de la humanidad, gestionando al mismo tiempo los riesgos de forma adecuada.
Para ello, este tema se regirá por los siguientes principios específicos:
a) Se debe hacer un esfuerzo para fomentar el uso de las capacidades transformadoras de esta tecnología en beneficio de la humanidad.
b) La gestión del impacto transformador de la computación cuántica debe basarse en de los detalles técnicos de dicha transformación de dicha transformación, los requisitos de desarrollo y los intereses de las partes interesadas de las partes implicadas, incluidos los gestores de estas transformaciones, así como de los consumidores y comunidades afectadas por ellas, incluidos sus derechos y responsabilidades.
c) Las comunicaciones sobre las capacidades capacidades de transformación de la computación cuántica y sus mecanismos deben ser comprensibles para los usuarios previstos.
d) Los programas de computación cuántica deberían estar sujetos a protocolos de gestión de riesgos que identifiquen claramente las cadenas de responsabilidad para la dirección estratégica o de impacto de su desarrollo, junto con los riesgos que conlleva para las diferentes partes interesadas.
e) Deberían realizarse esfuerzos para garantizar que el desarrollo de la computación cuántica implique amplias colaboraciones interdisciplinarias.
2. Acceso a la infraestructura de hardware
Debe garantizarse un amplio acceso al hardware de computación cuántica, con base en los siguientes principios:
a) Se debe hacer un esfuerzo para proporcionar un amplio acceso al hardware de computación cuántica.
b) Deben realizarse esfuerzos internacionales para garantizar un acceso equitativo al hardware de computación cuántica, así como beneficios y prosperidad compartidos.
c) El acceso a la computación cuántica debe ser compartido equitativamente; no debe ser monopolizado.
d) Debe asegurarse el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas en materia de Industria, innovación e infraestructura y
de asociación para los objetivos.
e) Los reguladores y los gobiernos nacionales deben estar capacitados para tomar decisiones comerciales informadas y exhaustivas, así como para realizar evaluaciones técnicas orientadas a adoptar decisiones relacionadas con el acceso al hardware de computación cuántica y las inversiones en el mismo.
3. Innovación abierta
Se debe fomentar la colaboración y un entorno precompetitivo, que permitan un desarrollo más rápido de la tecnología y la realización de sus aplicaciones, con base en los siguientes principios:
a) El ecosistema de la computación cuántica debería impulsar la colaboración aprovechando las iniciativas internacionales existentes o creando otras nuevas en el marco de la innovación abierta.
b) Deben establecerse mecanismos de confianza entre las partes que interesadas.
c) Los resultados de la investigación deben ser transparentes, especialmente cuando sean de alto impacto y globales.
d) El ecosistema de la computación cuántica debe impulsar el desarrollo equitativo de habilidades en su campo, a nivel mundial.
e) Debe fomentarse la difusión de versiones de código abierto de prototipos de casos de uso
4. Crear conciencia
Se debe garantizar que la población en general y las partes interesadas en la computación cuántica estén concienciadas, comprometidas y lo suficientemente informadas como para permitir un diálogo y una comunicación responsables y continuos; las partes interesadas con capacidad de supervisión y autoridad deben ser capaces de tomar decisiones informadas sobre la computación cuántica en sus respectivos ámbitos.
Para ello se consideran aplicables los siguientes principios:
a) El diálogo y la comunicación sobre la computación cuántica deben tener en cuenta la diversidad de la comprensión de la población en general y capacidad potencial de la población en general para aprender más sobre la computación cuántica y sus motivaciones para participar en el diálogo sobre la computación cuántica.
b) El lenguaje y los métodos de comunicación relacionados con la computación cuántica deben ser lo más accesibles y apropiados posibles para el público objetivo.
c) El lenguaje utilizado para sensibilizar al público y los métodos y contenidos de las comunicaciones deben ser transparentes, responsables y no intencionadamente engañosos o indebidamente especulativos.
d) La comunicación pública sobre la computación cuántica debe ser llevada a cabo por expertos de confianza o por comunicadores científicos, con el objetivo de crear y generar confianza en la tecnología.
e) La comunicación pública sobre la computación cuántica de la computación cuántica debe basarse en hechos científicos y representar tanto los riesgos como los beneficios así como guiarse por los valores del bien común y la no maleficencia.
5. Capacitación y desarrollo de la mano de obra
Se debe construir y mantener una fuerza de trabajo preparada para la computación cuántica, sobre los siguientes principios:
a) Deben elaborarse planes para desarrollar la mano de obra cuántica.
b) La educación debe abordar los impactos presentes y futuros de la computación cuántica en la sociedad e incorporar valores de innovación responsable.
c) Debe fomentarse la cooperación entre la industria, los gobiernos y el mundo académico para garantizar que la educación sea precisa y estandarizada sin comprometer la integridad científica.
d) Diferentes métodos de aprendizaje deben ser respetados, abordados y acomodados.
e) La educación en el ámbito cuántico debe ser fácilmente accesible.
f) La educación en el ámbito cuántico debe comenzar con los ciudadanos más jóvenes.
6. Ciberseguridad
Se debe garantizar la transición a un mundo un mundo digital seguro desde el punto de vista cuántico, con base en los siguientes principios:
a) Se debe confiar en los estándares internacionales y en la investigación científica para desarrollar y evaluar soluciones resistentes a la tecnología cuántica.
b) Debe promoverse y fomentarse el desarrollo de algoritmos y protocolos abiertos de resistencia cuántica.
c) Las partes interesadas en la computación cuántica deben ser conscientes del aumento de los riesgos cibernéticos que plantean los ordenadores cuánticos.
d) Las partes interesadas deben promover y fomentar la adopción de soluciones criptográficas preparadas para el futuro a través de la criptoagilidad, en la que los algoritmos criptográficos pueden cambiarse sin problemas de forma plug-and-play para resistir los ataques de los ordenadores cuánticos.
7. Privacidad
Se deben mitigar las posibles violaciones de la privacidad de los datos de datos por parte de ordenadores cuánticos.
Para ello se consideran aplicables los siguientes principios:
a) Las partes interesadas deben ser conscientes del impacto de los riesgos que suponen la llegada de los ordenadores cuánticos por su capacidad de romper los estándares de encriptación utilizados actualmente para proteger la información personal.
b) Las partes interesadas deben ser conscientes del riesgo de que los ordenadores cuánticos se utilicen para inferir información personal sobre individuos o poblaciones sin su consentimiento explícito, y de que esto se haga de forma más eficiente que la tecnología actual de vanguardia.
c) En lo que respecta a la recogida y almacenamiento de información personal, las partes interesadas deben ser conscientes de la probabilidad de que el procesamiento cuántico pueda hacer inefectivas las actuales técnicas de privacidad de los datos.
d) La protección de la persona debe ser la primera prioridad a la hora de desplegar infraestructuras resistentes a la tecnología cuántica.
8. Estandarización
Se deben promover normas y hojas de ruta para acelerar el desarrollo de la tecnología cuántica, sobre la base de los siguientes principios:
a) Deben promoverse definiciones y terminología comunes para las diferentes características, usos y propósitos de la computación cuántica.
b) Debe fomentarse el intercambio de métodos, procedimientos, usos y propósitos de la tecnología cuántica
c) Deben utilizarse y definirse puntos de referencia e indicadores cuantitativos que midan el valor, el crecimiento y la mejora de las diferentes tecnologías de computación cuántica.
d) Las partes interesadas deben mejorar continuamente la terminología, las definiciones y los puntos de referencia a medida que se desarrollan las tecnologías de computación cuántica y surgen otras nuevas.
9. Sostenibilidad
Se debe favorecer el desarrollo de un futuro sostenible con y para la tecnología de la computación cuántica.
a) Debería ser prioritaria la aceleración del uso de la computación cuántica para nuevas aplicaciones en la sostenibilidad global (por ejemplo, los gobiernos deberían destinar fondos preferentes a estas aplicaciones de forma inmediata).
b) Debe habilitarse el uso de la computación cuántica en la vigilancia del medio ambiente.
c) Debe desalentarse el uso de materiales y recursos escasos para el desarrollo y el funcionamiento de los ordenadores cuánticos, especialmente cuando no obstaculice el desarrollo de la tecnología en general.
d) El uso y los beneficios de la computación cuántica deben alinearse con los 17 ODS de las Naciones Unidas y el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC).
La comprensión de la computación cuántica como base de los principios de gobernanza
Los autores del informe recuerdan que la utilidad de los principios de gobernanza en cualquier campo depende de que se consiga un equilibrio útil entre su generalidad y su especificidad, pues cuanto más amplio o abstracto sea un conjunto de principios, menor será su utilidad en su entorno de aplicación (y, por el contrario, si los principios son demasiado específicos, su aplicabilidad y su aplicabilidad y generalización, más allá de los casos de uso particulares, resultará complicada).
Por ello, al elaborar estos Principios de Gobernanza de la Computación Cuántica, en el Foro se han hecho las siguientes suposiciones tecnológicas:
1. Será posible construir un ordenador cuántico universal tolerante a fallos.
2. La computación cuántica hará más eficientes y/o precisos el cálculo de ciertos problemas específicos (por ejemplo, problemas de optimización, etc.).
3. La computación cuántica acelerará el tiempo de cómputo para resolver problemas que actualmente se consideran intratables con máquinas clásicas (por ejemplo, la ruptura de los esquemas de encriptación de clave pública utilizados actualmente, etc.).
Todo ello, teniendo en cuanta, además, que en el momento de redactar estos Principios existen varias plataformas tecnológicas fundamentalmente diferentes (por ejemplo: qubits superconductores, qubits de espín de silicio, trampas de iones, computación cuántica fotónica) que pueden permitir el desarrollo de un ordenador cuántico universal totalmente programable universal totalmente programable y tolerante a fallos. Algunas de estas plataformas tecnológicas están algo más maduras que otras, pero todas ellas están aún en fase de desarrollo y no se puede identificar a ningún ganador claro.
En todo caso, y como ocurre con toda nueva tecnología, especialmente una tan transformadora como la computación cuántica, su desarrollo plantea nuevos retos socioeconómicos, políticos y éticos. Y a medida que la tecnología se desarrolla y se descubren aplicaciones de mayor alcance, aumenta la posibilidad de que surjan nuevos desafíos éticos y de gobernanza que implican el uso y el despliegue de estas tecnologías.
Estos retos están interconectados: en primer lugar, la computación cuántica es una tecnología nueva. Como tal, se desconocen sus implicaciones exactas, aunque se anticipa que la tecnología tiene el potencial para tener un impacto significativo en la sociedad. Dado que la computación cuántica introduce un nuevo paradigma informático, los conocimientos existentes sobre las oportunidades y los riesgos de una nueva tecnología, así como la comprensión necesaria para adjudicar entre ellos será, en muchos casos, insuficiente o, al menos, exigirá una reevaluación de cómo se gestionan esas oportunidades y riesgos.
En segundo lugar, dado que la computación cuántica no se utilizará de forma aislada, sino en combinación con la tecnología de la computación clásica, los problemas a los que ya se enfrenta la computación clásica en la actualidad podrían verse amplificados mediante el uso de métodos cuánticos.
En tercer lugar, la computación cuántica es una de las tecnologías que requieren una importante inversión de recursos, lo que plantea problemas de equidad, acceso y distribución de beneficios y riesgos, especialmente para los países y grupos de interés con menos recursos.
Por todo ello, los autores de la propuesta concluyen que garantizar un uso coherente, cohesionado, productivo y beneficioso de la computación cuántica requiere, por tanto, una reflexión crítica y una divulgación con un discurso inclusivo de las partes interesadas que abarque desde los tecnólogos hasta los dirigentes industriales, políticos y sociales. Este documento y los principios esbozados son el resultado de un discurso inicial de este tipo.