Como ayudará la tecnología cuántica a la seguridad en las comunicaciones
La esencia de la tecnología quántica radica en los qubits, a diferencia de los bits tradicionales, las unidades de información cuántica pueden existir en múltiples estados simultáneamente. Conocida como superposición, esta capacidad permite a los fotones poder codificar y transportar información de maneras que desafían los límites de la física clásica.
Hasta ahora, la fibra óptica es el medio más avanzado para que los qubits puedan realizar la transmisión, conocidos como canales quánticos. Las comunicaciones quánticas han conquistado aire y espacio, los científicos han realizado pruebas entre edificios, desde estaciones terrestres hasta satélites de orbita baja, y ahora se está explorando redes cuánticas bajo el mar.
En las redes quánticas no solo la información viaja con mayor velocidad sino también con un nivel seguridad altísimo. Hasta la fecha, se tiene diversos canales que están cambiando la comunicación, entre ellos destacan 3:
Redes privadas: Son exclusivas, rápidas, muy seguras, y construidos desde cero, diseñadas únicamente para que los mensajes cuánticos viajen sin interferencias.
Redes compartidas: Aplicable a las redes de fibras ópticas ya instaladas, esta opción no requiere gran cantidad de inversión, los mensajes cuánticos pueden coexistir con los datos normales que circulan por internet.
Redes adaptables: Estas son las más sofisticadas, y también son conocidas como redes definidas por software y pueden cambiar su forma y dirección según la necesidad. Ya sea para mensajes de video priorizar mensajes secretos y confidenciales, con tan solo unos pocos clics en un ordenador.
La tecnología cuántica protege la información enviada sin importar el origen, ya sea un correo o un mensaje desde alguna app. Gracias al entrelazamiento cuántico, es decir los fotones pueden entrelazarse sin importar la distancia que los separa, cuando se trata de alterar este entrelazamiento, los fotones que forman parte del enlazamiento se rompen y se detecta la intromisión en tiempo real y tomar medidas para proteger la información.
Además, en la tecnología cuántica encontramos otra propiedad conocida como teorema de no clonación, imposibilitando la creación de una copia idéntica de un qubit desconocido, evitando que un tercero pueda copiar un mensaje para ser leído más tarde. Las leyes de la física quántica no lo permiten, lo que podría llamarse un escudo invisible, invencible y que además detecte cualquier amenaza.
Por último, la joya de la corona es la Distribución Cuántica de Claves (QKD), protocolo que permite la creación de claves simétricas secretas entre dos partes, lo que garantiza que cualquier intento de espionaje sea detectado inmediatamente. Esta tecnología ya se comercializa y está siendo implementada en redes de fibra óptica y sistemas de comunicación a nivel mundial.
La implantación en la vida real está en su etapas iniciales, pero hay casos que ya están resaltando frente a otros, como el caso de la red de comunicaciones cuánticas de China dedicado a proteger las comunicaciones gubernamentales y financieras, con una extensión de más de 2000km conectando Beijing y Shanghai y aplicando la Distribución Cuántica de Claves (QKD). El satélite Micius forma parte, y ha sido utilizado para realizar la primera videoconferencia cuánticamente segura del mundo, así como para distribuir claves cuánticas a distancias intercontinentales.
Por otro lado, la Red de Madrid un proyecto basado en una infraestructura de comunicación cuántica compartida y por ser definida por software, lo que la hace flexible y adaptable. Usada para investigar y desarrollar nuevas aplicaciones de la criptografía cuántica en un entorno urbano.
Otras industrias han aplicado tecnología cuántica como el banco suizo UBS que se encuentra probando comunicaciones cuánticas para asegurar la transmisión de datos financieros. IBM y Google también se han sumado y están invirtiendo en la investigación y desarrollo de tecnologías cuánticas, incluyendo la comunicación cuántica. Regiones como Europa están asociándose entre países para crear el Quantum Communication Infrastructure (QCI) que desarrollará una red de comunicaciones cuánticas que abarque toda Europa.
Por lo pronto todas estas infraestructuras se encuentran en fases iniciales, aún se desconoce cuándo estarán al alcance de todos, lo que si es cierto es que las comunicaciones están transformándose y adaptándose a las necesidades de resguardar la información y datos que se maneja en la era digital.
Puede leer más sobre la red de Madrid en https://madqci.es/
