Científicos apresuran el desarrollo de redes de cifrado cuántico con base en satélites

Los científicos han dado un importante paso en el desarrollo de las tecnologías de cifrado cuántico, lo que podría hacer que estén listas para ser usadas dentro de 5 años, la mitad del tiempo que se había establecido para su desarrollo.

El gran avance se dio porque los investigadores lograron medir los estados cuánticos de la tierra con un rayo láser a 38.000 km. de distancia. La capacidad de medir los estados cuánticos de la materia a grandes distancias es crucial para desarrollar una red de comunicaciones con cifrado cuántico.

“Nos sorprendió cómo los estados cuánticos sobrevivieron el viaje a través de la turbulencia atmosférica hasta una estación terrestre”, opinó Cristoph Marquardt, del Instituto Max Planck de la ciencia de la luz y autor del informe de la investigación. “La investigación demuestra que la tecnología de los satélites, que ya tienen protección del espacio en muchas pruebas intensas, puede utilizarse para conseguir medidas cuánticas limitadas, posibilitando las comunicaciones cuánticas en redes. Esto acorta mucho el tiempo de desarrollo, por lo que sería posible tener este sistema listo dentro de solo 5 años”.

La importancia de este descubrimiento, y la urgencia por el desarrollo de un cifrado cuántico, se debe a que los algoritmos matemáticos que se utilizan para mantener la confidencialidad de las comunicaciones que se transmiten a través de redes e Internet son funcionales por ahora, pero una computadora cuántica sería capaz de hacer los cálculos necesarios para descifrar los códigos de cifrado sin esfuerzo.

Se calcula que dentro de 10 a 20 años entrarán en circulación computadoras cuánticas mucho más potentes que las actuales, por lo que urge un método de protección que contrarreste el poder de las nuevas supercomputadoras. Es por esto que, a pesar de que las computadoras cuánticas todavía no se han desarrollado, los científicos e investigadores ya han comenzado a desarrollar tecnologías de cifrado cuántico con la idea de resolver este reto de seguridad antes de que se convierta en un problema.

Esta investigación también soluciona un problema más específico: el peligro que corren los satélites de ser hackeados. Los métodos de cifrado cuántico se han estado desarrollando desde hace más de una década, pero no funcionan en largas distancias porque las pérdidas de luz residual en las fibras ópticas que se utilizan en las redes terrestres de telecomunicaciones degradan las señales cuánticas y no pueden ser regeneradas sin alterar sus propiedades. Es por eso que los científicos se están esforzando por desarrollar cifrados cuánticos basados en satélites que puedan comunicarse con la tierra en diferentes países y puntos de interés.

Los estudios demuestran que los satélites no deben diseñarse por completo teniendo esta funcionalidad en mente, por lo que el tiempo de desarrollo de estas tecnologías podría reducirse a la mitad. Es más, los satélites usados en los experimentos habían sido diseñados originalmente para comunicaciones láser y fueron alterados para tener funcionalidades de cifrado. “Nuestras medidas indican que la luz que baja hacia la tierra funciona para ser operada como una red de distribución de llaves cuánticas”, explicó Marquardt. “Esto nos sorprende porque el sistema no había sido construido para esto. Los ingenieros hicieron un excelente trabajo optimizando el sistema”.

Fuentes

Phys.org

Wired

Science Daily