Toward a Thermodynamic Cybersecurity: Network-to-Lindblad Mapping for Open Information Systems — A Founding Manifesto and Research Program

Este trabajo presenta un manifiesto fundacional y una agenda de investigación: se proponen los fundamentos axiomáticos de una teoría física de los sistemas de información, con el objetivo de explorar la seguridad de las redes de datos a través del formalismo de la mecánica cuántica de sistemas abiertos. En lugar de tratar la decoherencia y el ruido del entorno como perturbaciones perjudiciales que deben ser mitigadas, se propone el paradigma de la Dinámica Lindbladiana de Redes (LND), que plantea la hipótesis de que la disipación termodinámica podría instrumentalizarse como mecanismo nativo de detección y análisis de intrusiones. Se conjetura que el flujo de tráfico en una infraestructura de red clásica puede mapearse como un baño térmico acoplado a un sensor cuántico de múltiples niveles, y se introduce el operador Network to-Lindblad Mapping como la estructura formal necesaria para dicha correspondencia; su construcción explícita a partir de observables reales de red constituye el problema abierto central de este programa y no se resuelve en este trabajo. Como primera exploración de consistencia interna del formalismo, se resuelve numéricamente la ecuación maestra de Gorini-Kossakowski Sudarshan-Lindblad (GKSL) en QuTiP bajo operadores disipativos asignados por hipótesis a distintas categorías de ataque: los ataques volumétricos de denegación de servicio (DDoS) se modelan como operadores de amortiguación de amplitud (σ−) que fuerzan el colapso de las poblaciones hacia el estado fundamental, mientras que las intrusiones por exfiltración o espionaje se modelan como canales de desfasamiento puro (σz). Estas simulaciones muestran que el formalismo GKSL es matemáticamente consistente y produce trayectorias entrópicas distinguibles entre escenarios una vez asignados los operadores correspondientes; no constituyen todavía evidencia de detección sobre tráfico real ni demuestran ventaja sobre modelos disipativos clásicos no cuánticos, comparación que queda pendiente. Este marco teórico busca sentar un punto de partida para la ciberseguridad termodinámica como programa de investigación, proponiendo un puente conceptual entre la física fundamental y la protección de infraestructura crítica cuya validación experimental y comparativa queda como trabajo futuro.