China crea un sistema de comunicaci¨®n cu¨¢ntica desde el espacio imposible de espiar

China muestra hoy su poder¨ªo tecnol¨®gico con un hito que tiene grandes implicaciones geoestrat¨¦gicas: la pulverizaci¨®n del r¨¦cord de distancia de comunicaci¨®n cu¨¢ntica.

Un equipo de cient¨ªficos del pa¨ªs asi¨¢tico anuncia hoy la primera transmisi¨®n simult¨¢nea de un mensaje cifrado con tecnolog¨ªa cu¨¢ntica que se ha enviado desde un sat¨¦lite espacial hasta dos telescopios terrestres separados por 1.120 kil¨®metros, una distancia unas diez veces mayor a la lograda hasta ahora.

Los fen¨®menos cu¨¢nticos se originan a escalas microsc¨®picas pero pueden tener importantes efectos en el mundo visible. Dos part¨ªculas pueden estar entrelazadas de forma que lo que le pasa a una le pasa instant¨¢neamente a la otra, aunque est¨¦n separadas por miles de millones de kil¨®metros. Si alguien intenta observar estas part¨ªculas durante su transmisi¨®n su estado cambia y el entrelazamiento queda roto. Esta propiedad permite crear un sistema de comunicaci¨®n te¨®ricamente imposible de violar o hackear, pues la mera observaci¨®n por parte del esp¨ªa destruye el mensaje.

Desde hace a?os China, Europa y EE UU planean desarrollar redes de comunicaci¨®n cu¨¢ntica para enviar mensajes oficiales o establecer sistemas de ciberseguridad en instalaciones estrat¨¦gicas.

En un estudio publicado hoy en Nature los cient¨ªficos chinos detallan la transmisi¨®n de una clave secreta escrita con pares de fotones ¡ªpart¨ªculas de luz¡ª entrelazados. Los fotones los emite el sat¨¦lite Micius que orbita a 500 kil¨®metros de la Tierra hasta dos instalaciones terrestres construidas ex profeso en las localidades de Delingha y Nanshan, separadas 1.120 kil¨®metros. El uso de un sat¨¦lite es crucial, pues la transmisi¨®n de estos mensajes usando fibra ¨®ptica pierde muchos fotones de forma que har¨ªan falta repetidores cada 100 o 150 kil¨®metros aproximadamente. Y un repetidor, con todos sus componentes mec¨¢nicos, puede ser hackeado.

Cada bit de informaci¨®n se codifica usando dos fotones entrelazados. En esta ocasi¨®n los chinos muestran la transmisi¨®n segura de una clave secreta de 372 bits. La clave puede servir para descifrar un mensaje encriptado que se ha podido transmitir por cualquier otra v¨ªa, incluido internet o telefon¨ªa.

En su trabajo los investigadores chinos ponen su sistema a prueba de diferentes tipos de ataques y muestran que es seguro. La velocidad y eficiencia es 100.000 millones de veces superior a la de la fibra ¨®ptica terrestre. ¡°Nuestro trabajo sienta las bases de una red de comunicaci¨®n cu¨¢ntica global¡±, resaltan los responsables del estudio.

¡°Nadie hab¨ªa conseguido hacer esto a una distancia tan grande¡±, resalta Juan Jos¨¦ Garc¨ªa-Ripoll, experto en comunicaci¨®n cu¨¢ntica del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC). ¡°No se trata de un protocolo nuevo, pero han conseguido algo ¨²nico desde el punto de vista t¨¦cnico. China se coloca a la cabeza de este campo¡±, resalta.

El pa¨ªs asi¨¢tico lleva a?os invirtiendo grandes sumas de dinero en nuevas tecnolog¨ªas de comunicaci¨®n cu¨¢ntica tanto espacial como terrestre. En esta ¨²ltima ya hab¨ªa conseguido conectar Pek¨ªn y Shangh¨¢i con una red de fibra ¨®ptica para la transmisi¨®n de claves cu¨¢nticas. Adem¨¢s el pa¨ªs ha conseguido r¨¦cords anteriores en comunicaci¨®n desde el espacio, como la transmisi¨®n en 2017 de una clave cu¨¢ntica que permiti¨® mantener una teleconferencia inhackeable entre Viena y Pek¨ªn, a m¨¢s de 7.000 kil¨®metros de distancia, usando tambi¨¦n el sat¨¦lite Micius.

¡°La diferencia es que en este caso el sat¨¦lite actu¨® como una caja fuerte que guarda la clave mientras se desplaza del punto A al B y durante ese tiempo es vulnerable al espionaje¡±, explica Valerio Pruneri, investigador en el Instituto de Ciencias Fot¨®nicas, en Barcelona. Pruneri es el contacto en Espa?a de la red internacional de pa¨ªses europeos que lleva algo m¨¢s de un a?o d¨¢ndole forma a un gran proyecto de la Uni¨®n Europea para crear una red de comunicaci¨®n cu¨¢ntica segura a nivel europeo en una d¨¦cada.

¡°Esta es a¨²n una carrera cient¨ªfica pero cada vez est¨¢ m¨¢s claro que cada continente necesita su propia red, no pueden depender de otros para adquirirla¡±, resalta Pruneri. El investigador recuerda que el concepto de la comunicaci¨®n cu¨¢ntica se acu?¨® en Europa y aqu¨ª es donde se hicieron los primeros experimentos fundamentales, pero desde hace a?os China est¨¢ apostando muy fuerte por dominar esta tecnolog¨ªa. El responsable del sistema de comunicaci¨®n cu¨¢ntica chino, Jian-Wei Pan, de la Universidad de Ciencia y Tecnolog¨ªa de China, se form¨® en la Universidad de Austria a finales de los 90 antes de regresar a su pa¨ªs para poner en marcha el desarrollo de esta tecnolog¨ªa.

¡°Es una buena noticia que China haya conseguido esto porque muestra la viabilidad tecnol¨®gica¡±, opina Pruneri. ¡°Esto deber¨ªa empujar a Europa para desarrollar su propia red con tecnolog¨ªa propia¡±, resalta.

El pr¨®ximo gran hito ser¨ªa usar sat¨¦lites geoestacionarios, cuya ¨®rbita a unos 35.000 kil¨®metros de la Tierra permitir¨ªa aumentar la distancia a la que pueden enviarse mensajes cifrados con tecnolog¨ªa cu¨¢ntica, algo que Europa planea hacer dentro del programa SAGA de la Agencia Espacial Europea.

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