¡Al fin! Números totalmente aleatorios generados por… ¡¿un banco?!

 

Guatemala, 18/04/2025

Universidad del Valle de Guatemala, Departamento de Ciencias de la Computación

 
¡Al fin! Números totalmente aleatorios generados por… ¡¿un banco?!

Tal como lo escuchas. Una de las mayores empresas financieras del mundo, que también funge como banco, “J.P. Morgan & Chase Co.”, acaba de dar un paso gigantesco dentro del mundo de la computación. Y bueno, digo “acaba”, pero realmente es un experimento que duró 2 años, pasando por la fase de experimentación y análisis en 2024, y haciendo la aprobación del artículo en el presente año (marzo) 2025. Su aporte, como tal, es la demostración algorítmica de generar números aleatorios por computadora; pero varios se preguntarán ¿acaso eso no es algo que todos podemos hacer, con la librería “random” de Python; o cualquier otra, de cualquier lenguaje? Y la respuesta simple es: no.

En una computadora clásica, o sea, la que cualquier persona común tiene en su hogar, los números “aleatorios” realmente son pseudoaleatorios, pues una computadora tiene características inherentemente deterministas (entiéndase, si no se altera el código de instrucciones, el resultado debe siempre ser el mismo). Por esto, no es capaz de “pensar por cuenta propia” un número aleatorio, ya que siempre los debe calcular a base de un “algo”. Este “algo” es lo que varias librerías de aleatoriedad contienen dentro de la estructura de su código; en unas, puede ser un cálculo absurdamente grande de variables que incluyan el tiempo de funcionalidad de la computadora que ejecuta el algoritmo; o también puede ser la temperatura del procesador justo al momento de ejecutar el programa. Muchos, utilizan estas fuentes de entropía para poder hacer “lo más aleatorio posible” un número a obtener. No obstante, ¿qué pasaría si dos computadoras fueran totalmente idénticas? ¿Qué pasaría si estas dos, que vienen del mismo lote y han estado encendidas exactamente la misma cantidad de tiempo, con exactamente la misma temperatura, etc., ejecutasen el mismo algoritmo de aleatoriedad? Lo más probable, es que el resultado “aleatorio” que arrojarían sería el mismo. Por eso se dice que ninguna computadora convencional es capaz de generar números totalmente aleatorios, porque no puede, ya que siempre que se tengan exactamente los mismos inputs, los outputs también serán idénticos (siempre que se pase por el mismo algoritmo de cálculo, claro).

 

Sin embargo, como mencioné, ninguna “computadora convencional” puede realizar estos cálculos… pero ¿qué pasaría si nos saliéramos de lo “convencional”? Tal como lo habremos escuchado de parte de alguno de nuestros catedráticos de física, de una película, de un libro, post de internet, o porque estás estudiando física (sí es así, mucha suerte), resulta que el mundo cuántico no funciona bajo las leyes del “mundo convencional” o, mejor dicho, el mundo clásico. De esta manera, así como la física se divide en clásica y cuántica, así también se le pueden llamar a los dos tipos de computadoras que nosotros, como humanos, hemos llegado a desarrollar: computadoras clásicas y computadoras cuánticas. Las primeras, son las que anteriormente llamé rústicamente “convencionales”. Estas siguen las leyes clásicas de la física, respecto a la electricidad que manejan en sus transistores y circuitos internos, operando con las unidades (tan conocidas y apreciadas) de información “bits”. Para quien no conozca qué es un bit, es un 1 o un 0, no puede ser nada más que eso. Tiene electricidad o no tiene, fin. Todas las computadoras clásicas (incluidas las supercomputadoras) funcionan a base de bits.

Sin embargo, el diferenciador de las computadoras cuánticas es que no operan con bits, sino con cúbits/qubits; o sea, bits cuánticos. Estos poseen características propias inherentes a la física cuántica, con modos de operación propios y de relaciones entre sí. Básicamente, se rigen en norma del mundo cuántico; y, una de las características de este mundo, es que cosas dentro de él mantienen su total aleatoriedad. Por tanto, si yo tengo una computadora que realiza operaciones con cúbits, en vez de bits, puedo preservar (según el diseño de mi algoritmo) la aleatoriedad de la información. Justo esto fue lo que hicieron los investigadores de JPMorgan; crearon un algoritmo para generar números aleatorios, el cual fue ejecutado por una computadora cuántica. Como resultado: creación de números satisfactoriamente aleatorios; ¿quién da fe de dicha de autenticidad?, la física cuántica. Si esto no es suficiente para convencer a alguien, el mismo grupo de investigación puso a trabajar a cuatro supercomputadoras para descifrar (a fuerza bruta, simulando como si fueran cuánticas) si realmente dichos números eran aleatorios; nuevamente, resultado satisfactorio.

 

En conclusión, no sé qué tan bueno sea para la ciencia-academia y la computación que un banco esté interesado tanto en la generación de números aleatorios (comprendo encriptación, pero quién sabe qué más), y que tenga la capacidad para hacerlo en cuestión de un año y pocos meses. Sin embargo, viendo lo positivo dentro de esto, es emocionante presenciar cómo, mientras avanza la tecnología, somos capaces de atravesar esas “limitaciones” que la misma tecnología (anterior y actual) tiene, y así continuar con la innovación y el desarrollo de la misma. ¿Quién sabe? Tal vez dentro de un futuro medianamente cercano, los juegos de azar estén medidos con computadoras cuánticas, para ver que aún dentro del mundo cuántico, la casa siempre gana. Por el otro lado, viéndolo desde un punto de vista más positivo, cada uno de nosotros tendrá la capacidad de generar números verdaderamente aleatorios dentro de la comodidad de nuestro hogar, con una computadora cuántica portátil.

 

Escrito por: Renato Rojas.

 

 

Link del artículo del equipo original de investigación: 

Liu, M., Shaydulin, R., Niroula, P. et al. Certified randomness using a trapped-ion quantum processor                Nature 640, 343–348 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08737-1 

Referencias adicionales (por si les interesa leer más 😄):

Amazon Web Services [AWS]. (s.f.). ¿Qué es la computación cuántica? https://aws.amazon.com/es/what-is/quantum-computing/

International Business Machines Corporation [IBM]. (2024). ¿Qué es la computación cuántica? https://www.ibm.com/es-es/topics/quantum-computing

López, J. (2025). JPMorgan ha conseguido generar números realmente aleatorios. Las preguntas son para qué los necesita y cómo lo ha hecho. https://www.xataka.com/investigacion/jpmorgan-ha-conseguido-generar-numeros-realmente-aleatorios-preguntas-necesita-como-ha-hecho

Microsoft Azure. (s.f.). ¿Qué es un cúbit? https://azure.microsoft.com/es-es/resources/cloud-computing-dictionary/what-is-a-qubit