China lanzado recientemente un satélite en órbita con una característica única: tiene la capacidad de enviar información de forma segura, no con encriptación matemática, sino mediante el uso de las leyes fundamentales de la física. China será el primer país en lograr esta hazaña, y marca un hito en el desarrollo de las tecnologías cuánticas.
La próxima revolución en tecnología promete abarcar leyes fundamentales de la física para permitir que los dispositivos realicen operaciones que están más allá de los límites de la electrónica actual. El potencial de las computadoras cuánticas para hacer frente a algunos de los más problemas matemáticos complejos es muy emocionante. Pero la seguridad de la información proporcionada por las comunicaciones cuánticas podría ser igual de importante.
Nuestra sociedad depende en gran medida de las comunicaciones digitales. En los últimos tres años, enviamos más información a través de Internet de lo que se había comunicado en toda la historia humana antes de este período. Una gran proporción de estos datos es delicada y, a menudo, queremos evitar las miradas indiscretas. Pero, ¿cómo podemos confiar en las comunicaciones a través de Internet cuando se basa en datos que viajan por las cadenas de computadoras potencialmente desconocidas? Tomar un lugar en una de estas cadenas y husmear en los datos a medida que pasa parece demasiado fácil.
La solución actual a este desafío de comunicaciones es utilizar matemáticas complejas en una serie de algoritmos conocidos como criptografía de clave pública. Pero el creciente poder de las computadoras y el ingenio de los hackers está abriendo más y más grietas en esta armadura matemática. Una solución ideal a este problema proporcionaría seguridad de la información demostrable, garantizando la seguridad de nuestra información personal. Aquí es donde interviene la física cuántica.
Tecnología láser
la tecnología a bordo del nuevo satélite de China es simple en diseño y casi mágico en operación. Un cristal especial divide un láser en dos haces que luego se dirigen a estaciones receptoras independientes en la Tierra. Estos haces comparten una propiedad de la mecánica cuántica conocida como enredo, que los vincula entre sí incluso cuando están muy separados. Las acciones realizadas en un haz también afectarán al otro rayo.
El truco para asegurar las comunicaciones radica en esta extraña relación entre los dos haces. El enlace se usa para enviar datos aleatorios de una estación receptora a la otra. Estos datos se pueden recopilar y utilizar, esencialmente como una contraseña compleja, para cifrar los datos enviados a través de un canal público como Internet. Este método de comunicación fue inventado por un famoso físico cuántico, Artur Ekert. Fundamentalmente, es demostrado ser seguro contra el espionaje y la piratería. La física cuántica no puede ser engañada, engañada o modificada por ingeniería inversa, a diferencia de las complejas matemáticas de la criptografía convencional.
El nuevo satélite de China es un paso importante hacia las comunicaciones verdaderamente seguras, ya que permite enviar datos cuánticos a distancias extremas entre dos ubicaciones. Por el momento, con solo un satélite, las capacidades de la tecnología son limitadas, pero es fácil ver cómo se ampliará a medida que se inicien más satélites y mejore el rendimiento.
La siguiente pieza importante de este rompecabezas se encuentra en el extremo opuesto de la escala de longitud. La mayoría de las comunicaciones fluyen a lo largo de las cadenas, y la fuerza de una cadena es tan buena como su eslabón más débil. Para las comunicaciones cuánticas prácticas, necesitamos dispositivos integrados en nuestras computadoras y teléfonos inteligentes que intercambian datos de forma similar al satélite cuántico. Estos dispositivos son afortunadamente a la vuelta de la esquina. En unos pocos años, podemos mirar hacia atrás en el espionaje digital y infracciones masivas de información de las bases de datos como un problema enterrado en el pasado.
Sobre el Autor
Robert Young, lector de información cuántica, Universidad de Lancaster
Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.
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