Salud
Expedientes con décadas de vigencia permiten extorsión, fraude o discriminación.
¿Y si ya
lo copiaron?
Un atacante no necesita descifrar hoy. Puede capturar hoy y esperar a tener la capacidad mañana.
Computación cuántica × ciberseguridad60 min
Ciberseguridad
en la era cuántica
De los qubits a una estrategia de migración —y a un procesador cuántico real.
Edgar Bruney Castañeda Torres · Qiskit AdvocateOctubre 2026
La pregunta incómodaAhora
“Harvest now, decrypt later”Fuente: CISA · NSA · NIST, 2023
Ruta de 60 minutosTeoría → riesgo → acción → código
01Intuición cuántica y Qiskit
02La amenaza a la criptografía
03Defensa poscuántica
04Migración y agilidad criptográfica
05Taller: estado de Bell en IBM Quantum
06Preguntas y cierre
El plan original sumaba 100 minutos; esta versión cabe en una hora.Ritmo sugerido
018 min
Primero, la intuición
Computación cuántica
Superposición · entrelazamiento · arquitectura · Qiskit
Bit vs qubitModelo de información
Clásico
0 o 1
Un bit tiene un valor definido al leerlo.
Cuántico
α|0⟩ + β|1⟩
Un qubit es un estado; al medir obtenemos un resultado clásico con probabilidades.
|α|² + |β|² = 1No es “un bit misterioso”: es amplitud, fase y medición.
SuperposiciónInterferencia
No son “muchas respuestas gratis”
El algoritmo diseña interferencia: amplifica amplitudes útiles y cancela otras antes de medir.
H|0⟩ = (|0⟩ + |1⟩)/√2
Una compuerta Hadamard prepara probabilidades 50/50 en la base computacional.
Cada shot produce solo 0 o 1; muchos shots revelan la distribución.
Idea clave: amplitudes primero, probabilidades al medir.IBM Quantum Learning
EntrelazamientoCorrelación no separable
|Φ⁺⟩ = (|00⟩ + |11⟩)/√2
El sistema completo tiene una descripción precisa; cada qubit por separado no tiene un estado puro independiente.
≈50%
00
≈50%
11
Resultados correlacionados. No permite enviar información más rápido que la luz.
Esto es lo que construiremos en el taller.Base Z
¿Cómo se ve una computadora cuántica?Hardware real
No es solo un chip. Es un sistema.
Criogenia, cableado de microondas, electrónica de control, QPU y cómputo clásico trabajando juntos.
La QPU opera dentro de una infraestructura diseñada para aislar y controlar estados cuánticos.Video: IBM Research, 2026 ↗
EcosistemaIBM Quantum + Qiskit
Mapear
Expresar el problema en circuitos y observables.
Optimizar
Transpilar a la ISA, conectividad y compuertas de la QPU.
Ejecutar
Usar primitivas como Sampler o Estimator.
Analizar
Interpretar distribuciones, ruido e incertidumbre.
Qiskit SDK construye y transforma. IBM Quantum Platform autentica, agenda y ejecuta en QPUs.
El taller recorre las cuatro etapas.quantum.cloud.ibm.com
0210 min
La deuda ya existe
La amenaza criptográfica
Datos longevos · Shor · impacto real
Capturar ahora, descifrar despuésHNDL
Hoy
Interceptar tráfico o robar archivos cifrados.
Espera
Conservar lo que mantenga valor: historiales, diseños, diplomacia.
CRQC
Descifrar material protegido con criptografía pública vulnerable.
La variable urgente no es solo “cuándo llega la computadora”, sino cuánto tiempo debe vivir el secreto.
CRQC = computadora cuántica criptanalíticamente relevanteCISA · NSA · NIST
Tres historias de pérdidaEscenarios de riesgo, no incidentes cuánticos reportados
confidencialidad
Propiedad intelectual
Diseños, fórmulas y estrategia pierden ventaja competitiva años después del robo.
Gobierno
Comunicaciones diplomáticas o de seguridad revelan fuentes, alianzas y decisiones.
Priorizar por sensibilidad × longevidad × exposición.Modelo de amenaza
El mapa de impactoShor
Problema matemático
Factorización entera
RSA
Logaritmo discreto
DH · DSA · ECC
→
Algoritmo de Shor
Tiempo polinómico en una computadora cuántica tolerante a fallos suficientemente grande.
Impacta intercambio de claves, cifrado asimétrico y firmas.Shor, FOCS 1994
Shor sin humoIntuición
1
Reformular
Convertir factorización/log discreto en búsqueda de periodo.
2
Superponer
Evaluar coherentemente una función periódica.
3
Interferir
La QFT concentra amplitud en información del periodo.
4
Recuperar
Posprocesamiento clásico deriva factores o la clave.
La ventaja viene de la estructura algebraica, no de “probar todas las claves”.QFT = transformada cuántica de Fourier
Calibrar el riesgoNi pánico ni espera
Hoy no existe una CRQC pública
El Bell state de dos qubits no escala mágicamente a romper RSA‑2048.
Sí: inventariar, probar PQC, exigir hoja de ruta a proveedores y diseñar agilidad.
No: afirmar que “todo el cifrado está roto”. Shor amenaza clave pública; Grover ofrece una aceleración cuadrática sobre búsqueda simétrica.
Práctica común: claves simétricas robustas (p. ej., AES‑256) y migración de RSA/ECC hacia PQC.
Riesgo futuro + migración lenta = trabajo presente.NIST PQC
038 min
Defender sin una QPU
Criptografía poscuántica
Algoritmos clásicos · nuevos supuestos · estándares finales
PQC en una fraseCriptografía clásica
Nuevas matemáticas.
Las mismas computadoras.
Resiste
Ataques conocidos de computadoras clásicas y cuánticas.
Reemplaza
Acuerdo/encapsulación de claves y firmas vulnerables.
No es QKD
No requiere enlaces cuánticos ni hardware fotónico especial.
PQC suele combinarse con cifrado simétrico para los datos.NIST
Estándares NIST finalizados13 ago 2024
ML‑KEM
Encapsulación de claves basada en retículas modulares. Principal opción para establecer secretos.
ML‑DSA
Firma digital basada en retículas modulares. Principal estándar de firmas PQC.
SLH‑DSA
Firma sin estado basada en hashes. Alternativa con supuestos matemáticos distintos.
NIST: listos para uso; no es necesario esperar futuros estándares.FIPS 203 · 204 · 205
Cómo encaja en un sistemaPatrón híbrido
Identidad
ML‑DSA / SLH‑DSA autentica artefactos y mensajes.
›
Secreto
ML‑KEM encapsula una clave compartida.
›
Datos
AES‑GCM o ChaCha20‑Poly1305 cifra el volumen.
Durante la transición, combinaciones híbridas clásica + PQC reducen el riesgo de depender de una sola familia.
La composición del protocolo importa tanto como el algoritmo.Validar bibliotecas y perfiles aprobados
Costo de cambiarLa capa olvidada
PQC no es
buscar y reemplazar.
- Claves, firmas y certificados más grandes
- Protocolos, MTU, almacenamiento y rendimiento
- PKI, HSM, firmware, arranque seguro y CI/CD
- Dependencias embebidas y terceros
- Interoperabilidad, rollback y telemetría
Por eso la migración empieza con descubrimiento.CISA Quantum‑Readiness
047 min
Convertir incertidumbre en decisiones
Migración y agilidad
Inventario · Mosca · hoja de ruta
Agilidad criptográficaCapacidad, no producto
Cambiar sin reconstruir todo
Políticas, interfaces y datos permiten sustituir algoritmos, parámetros, claves y proveedores con seguridad.
- Descubrible: SBOM/CBOM y dueños claros
- Configurable: algoritmos fuera del código de negocio
- Observable: saber qué negoció cada conexión
- Probable: suites duales, canarios y rollback
- Gobernable: políticas y fechas de retiro
Meta: reducir el tiempo Y de la desigualdad de Mosca.Crypto agility
Desigualdad de MoscaX + Y > Z → exposición
X + Y > Z
- X vida secreta del dato
- Y tiempo para migrar
- Z tiempo hasta una CRQC
15 > 12 · La confidencialidad entra en zona de riesgo.
Herramienta de priorización, no pronóstico exacto.Mosca, 2015
Primeros 90 díasHoja de ruta
01
Patrocinar
Equipo, alcance, riesgo aceptable y datos longevos.
02
Inventariar
Algoritmo, uso, ubicación, dueño, proveedor y fecha de retiro.
03
Priorizar
X + Y vs escenarios Z; exposición externa y criticidad.
04
Pilotar
TLS/VPN/PKI/código firmado en laboratorio; medir y documentar.
Pregunta a cada proveedor: qué, cuándo, cómo y con qué rollback.CISA · NIST
0522 min
De la abstracción al hardware
Taller: estado de Bell
Colab · Qiskit · simulador · QPU real
Objetivo observableΦ⁺
|00⟩ → H → CX
→ (|00⟩+|11⟩)/√2
Dos puertas. Una correlación.
Esperamos ≈50% 00 y ≈50% 11.
El hardware real añade resultados espurios por ruido.
Corrección del notebook original: sin X(1).Estado de Bell Φ⁺
0 · PreparaciónGoogle Colab
Abre y copia
Archivo → Guardar una copia en Drive. Ejecuta las celdas en orden.
# Celda 1 · instalar
!pip install -q \
'qiskit[visualization]' \
qiskit-aer \
qiskit-ibm-runtime
# Si Colab lo pide:
# Entorno de ejecución → Reiniciar sesiónPlan B: el simulador funciona sin cuenta de IBM.2 min
1 · API key sin exponerlaIBM Quantum Platform
- Entra a quantum.cloud.ibm.com e inicia sesión.
- Crea una instancia en Instances (plan disponible).
- En Home/Dashboard, crea y copia tu API key de 44 caracteres.
- Opcional: copia el CRN de la instancia.
- En Colab, abre 🔑 Secrets y crea IBM_QUANTUM_API_KEY. Activa acceso del notebook.
Nunca pegues la clave en una celda ni la publiques. IBM considera Colab un entorno no confiable: revoca/rota la clave al terminar si fue temporal.
from google.colab import userdata
api_key = userdata.get("IBM_QUANTUM_API_KEY")Guía oficial: IBM · “Initialize the service in an untrusted environment”3 min
2 · Construir Φ⁺Qiskit
from qiskit import QuantumCircuit
bell = QuantumCircuit(2)
bell.h(0) # superposición
bell.cx(0, 1) # entrelazamiento
bell.measure_all()
bell.draw("mpl")Orden: H crea amplitudes; CX correlaciona; medir produce bits.2.5 min
3 · Simular primeroSin cola · sin credenciales
from qiskit_aer import AerSimulator
from qiskit import transpile
from qiskit.visualization import plot_histogram
sim = AerSimulator()
compiled = transpile(bell, sim)
result = sim.run(compiled, shots=1024).result()
counts_sim = result.get_counts()
print(counts_sim)
plot_histogram(counts_sim)≈51200
001
010
≈51211
No tiene que ser exactamente 512/512: el muestreo fluctúa.
Checkpoint: si aparecen 01/10, revisa si quedó X(1).3 min
4 · Ejecutar en una QPU realIBM Quantum Compute
from qiskit_ibm_runtime import (
QiskitRuntimeService, SamplerV2 as Sampler
)
from qiskit.transpiler import generate_preset_pass_manager
service = QiskitRuntimeService(token=api_key)
backend = service.least_busy(
operational=True, simulator=False
)
pm = generate_preset_pass_manager(
backend=backend, optimization_level=1
)
isa_bell = pm.run(bell)
sampler = Sampler(mode=backend)
job = sampler.run([isa_bell], shots=1024)
print("Job:", job.job_id())Mapear → optimizar → ejecutar
El transpiler adapta nuestras puertas a la conectividad y al conjunto de instrucciones del dispositivo elegido.
La cola, cuota o disponibilidad pueden impedir el vivo. Conserva el ID del trabajo y usa el simulador como ruta segura.
Si usas CRN: QiskitRuntimeService(token=api_key, instance=crn)4 min + cola
5 · Leer el resultadoSamplerV2
pub_result = job.result()[0]
counts_qpu = pub_result.data.meas.get_counts()
print(counts_qpu)
plot_histogram(
[counts_sim, counts_qpu],
legend=["Simulador", "QPU"]
)48%00
3%01
2%10
47%11
Ilustrativo: tus porcentajes dependerán de calibración, mapeo y shots.
Ruido ≠ fracaso: es el dispositivo físico entrando en escena.2.5 min
Plan de contingencia en vivoLa demo no manda
Falla instalación
Reinicia sesión; ejecuta imports desde cero. Verifica versiones.
Falla autenticación
Confirma acceso del secret, API key activa e instancia/región.
Hay cola
Muestra job ID, corre Aer y enseña una captura previa de QPU.
No hay resultados
Recupera después con service.job(job_id).
Salen 01/10
Pocos: ruido. Cerca de 50/50: probablemente quedó X(1).
Pregunta difícil
El histograma Z muestra correlación, no certifica por sí solo entrelazamiento.
Ensaya con el mismo navegador, cuenta y red del evento.Checklist del facilitador
Tres ideas para llevarCierre
01
La amenaza es a la criptografía pública y al tiempo de vida de los datos.
02
La defensa ya tiene estándares: ML‑KEM, ML‑DSA y SLH‑DSA.
03
La decisión de hoy es inventario + agilidad + pilotos, no adivinar una fecha.
Y dos puertas bastaron para tocar una QPU real.De la teoría a la acción
06 · Preguntas5 min
¿Qué dato
no puede
esperar?
Guía de estudio y notebook incluidos en esta carpeta.Gracias
Fuentes esencialesApéndice
Normas y migración
- NIST, FIPS 203 / 204 / 205 (2024)
- NIST, “Releases First 3 Finalized PQC Standards” (2024; act. 2025)
- CISA/NSA/NIST, “Quantum‑Readiness” (2023)
- M. Mosca, IACR ePrint 2015/1075
- P. Shor, FOCS 1994, DOI 10.1109/SFCS.1994.365700
Qiskit y taller
- IBM Quantum Docs, “Run your first circuit on hardware”
- IBM Quantum Docs, “Initialize the service in an untrusted environment”
- IBM Quantum Docs, “Save your login credentials”
- Qiskit Advocate Library, QC/Qiskit Foundations (2025)
- Consulta la guía de estudio para URLs y notas completas.
Fuentes consultadas el 6 oct 2026.Apéndice · fuera del tiempo
Tu siguiente circuito empieza aquíEntrada gratuita
28–29 OCT · GUADALAJARA + ONLINE
Qiskit
Fall Fest
GDL 2026
Dos días de charlas, talleres y laboratorios cuánticos para aprender, construir y conectar.
28 oct · AstraZeneca GITC
29 oct · En línea
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