El voto electrónico podría estar a las puertas de un cambio tecnológico profundo: los científicos han demostrado en laboratorio que los protocolos cuánticos basados en estados entrelazados pueden proteger simultáneamente el anonimato de los votantes y la certificación de los resultados.

Dos equipos de investigación distintos, con sede en la Universidad de la Sorbona, en Francia, y en la Universidad de Ginebra, en Suiza, llevaron a cabo recientemente experimentos similares para evaluar el potencial de los protocolos de votación electrónica basados en la física cuántica.

Los resultados de sus pruebas, publicados en Physical Review Letters en dos estudios separados, indican que los protocolos cuánticos podrían permitir la recopilación electrónica de votos protegiendo al mismo tiempo el anonimato de los votantes, sin depender de una autoridad electoral central de confianza.

Todo nace a partir de una pregunta sencilla en teoría, pero compleja en el terreno práctico: ¿cómo garantizar que un sistema digital puede contar correctamente los votos sin revelar quién ha elegido a cada candidato?

En un modelo convencional, los votos deben pasar por algún dispositivo, servidor o autoridad capaz de recibirlos, almacenarlos o procesarlos. Aunque la criptografía puede proteger esa información, el sistema sigue dependiendo de determinados supuestos sobre la seguridad del software, los dispositivos o las entidades que administran la elección.

El enfoque cuántico intenta cambiar precisamente esa premisa, según pública Phys.org. Los investigadores utilizan estados GHZ, o sea estados entrelazados de varias partículas, para generar resultados individuales que parecen aleatorios, pero que mantienen una relación matemática conocida cuando se consideran en conjunto.

De esta manera, cada votante puede obtener un bit secreto sin que nadie pueda determinar, a partir de los resultados públicos, quién modificó su valor para expresar una determinada preferencia.

En términos sencillos, el sistema funciona como una urna que permite comprobar el resultado sin revelar quién introdujo cada voto. Los participantes reciben partículas entrelazadas y realizan determinadas mediciones. La suma de los resultados tiene una propiedad predecible, como por ejemplo que el número total de unos sea par, mientras que el valor individual de cada participante permanece aleatorio.

El votante que tiene el turno puede alterar su bit para codificar su elección. Como el resto de valores originales son desconocidos, observar el resultado final no permite identificar quién realizó el cambio.

La técnica incorpora además mecanismos de verificación. Los votantes pueden comprobar que los estados cuánticos utilizados son realmente los previstos, de manera que no necesitan confiar ciegamente en quien proporciona las partículas.

Esto resulta especialmente importante, porque el objetivo del protocolo es eliminar la necesidad de una autoridad central que conozca o controle información secreta durante la votación.

Una representación esquemática del protocolo de votación cuántica. Los anillos de distintos colores representan un estado entrelazado de cuatro fotones. / Crédito: Joey Marcellino.

El experimento de Ginebra ofrece una primera demostración muy ilustrativa. El equipo científico realizó una elección simulada de cuatro participantes y dos candidatos utilizando estados GHZ de cuatro fotones. Los estados alcanzaron una fidelidad aproximada del 89 % y las intenciones de los votantes se registraron correctamente alrededor del 87 % de las veces.

En paralelo, el grupo francés desarrolló una implementación experimental que amplía el escenario hasta ocho votantes y 16 candidatos. Los autores la plantean como una demostración de principio potencialmente útil para elecciones de pequeño tamaño, como votaciones dentro de organizaciones, consejos de administración o determinados procesos institucionales.

Sin embargo, las demostraciones siguen siendo de laboratorio y a pequeña escala. La generación eficiente de estados cuánticos, la transmisión de partículas a mayor distancia y la reducción de errores son algunos de los obstáculos pendientes. El equipo de Ginebra señala como siguiente objetivo aumentar el número de participantes y extender las pruebas a votaciones remotas sobre redes cuánticas de mayor alcance.

Los dos experimentos no presentan todavía una alternativa práctica a las urnas o a los sistemas electrónicos actuales, pero convierten una propuesta esencialmente teórica en una tecnología que ya puede probarse físicamente. El protocolo original había sido presentado en 2022: cuatro años después, dos equipos independientes han demostrado experimentalmente que sus principios pueden funcionar.

Fuente: Levante - EMV