La red cuántica de comunicaciones de China demuestra su funcionamiento

La red cuántica de comunicaciones de China ha marcado un nuevo hito en el avance de esta tecnología. En nuevos experimentos, los científicos han demostrado que es posible intercambiar señales encriptadas entre dos puntos del planeta distanciados más de 7.600 km, utililzando para ello el satélite cuántico Micius. 

En la actualidad, donde toda nuestra información personal se envía a través de Internet, la seguridad de las comunicaciones resulta de vital importancia. El contenido de los correos electrónicos y los mensajes de chat que escribimos, nuestra dirección física, nuestros datos financieros y mucha más información privada viaja por la red encriptada para evitar que otros la intercepten y tengan acceso a ella. 

No obstante, las técnicas de cifrado actuales no son infalibles. En muchas ocasiones, si un atacante se lo propone y tiene a su disposición los medios necesarios, puede romper el encriptado y acceder a los datos protegidos. "Históricamente, cada avance en criptografía ha sido derrotado por los avances en la tecnología de crackeo", afirma Jian-Wei Pan, investigador de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.

Distribución de clave cuántica para comunicaciones seguras

Por el contrario, la distribución de clave cuántica (QKD por sus siglas en inglés) sí que está capacitada para proteger la seguridad de la información contra todo intento de ataque. Las claves cuánticas son largas cadenas de números similares a las llaves que se utilizan para descifrar archivos encriptados en los ordenadores modernos. La diferencia es que están codificadas en los estados físicos de las partículas cuánticas, de forma que los mensajes no solo están protegidos por los sistemas tecnológicos, sino también por las leyes de la física. 

Una de las principales características de las claves cuánticas es que no se pueden copiar ni robar: de acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, una partícula subatómica se altera una vez que ha sido observada, lo que impide que las claves se puedan robar.

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Los científicos han construido la mayor red de comunicaciones cuánticas basada en fibra que une Beijing con Shanghai, con una longitud de 2.000 km de fibra. Esta red troncal utiliza el protocolo QKD y logra una tasa de clave segura de paso de 20 Kbps. En la actualidad, se encuentra en fase de pruebas para aplicaciones reales para los gobiernos, los bancos, las compañías de valores o las de seguros.

Por otra parte, duante más de diez años, un equipo de científicos de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado Micius, un sofisticado satélite que se lanzó el año pasado y que se ha dedicado a la realización de experimentos de la ciencia cuántica. La QKD basada en el satélite se ha combinado con las redes cuánticas metropolitanas, de tal forma que la fibra se utiliza para conectar de manera eficiente a muchos usuarios dentro de una ciudad. 

En los nuevos experimentos vía satélite, los científicos cifraron dos fotos codificándolas como cadenas de números basadas en los estados cuánticos y enviándolas a una distancia de unos 7.600 km, así como una videollamada entre Beijing y Viena. Hasta ahora, no se había logrado nada parecido con el protocolo QKD.

No obstante la conexión entre Micius y la Tierra todavía no es completamente segura, y de acuerdo con los informes de los investigadores chinos y austríacos, el problema se encuentra en el diseño del satélite. El próximo paso hacia la seguridad perfecta consiste en distribuir claves cuánticas desde satélites a través de fotones enredados, claves que los satélites fabricarían y distribuirían, pero que nunca serían capaces de leer.

[Fuente y foto: University of Science and Technology of China | Live Science]