TECNOLOGÍA. Alcanzan 100 kilómetros de comunicación cuántica segura y precisa

miércoles, 20 de abril de 2022

comunicación cuántica

 

Imagen: Dimitry Rybin / Shutterstock

La comunicación directa segura cuántica ( QSDC ) es una rama de la criptografía cuántica que ofrece el potencial de enviar mensajes que no se pueden piratear. Sin embargo, una combinación de tasas de error y distancias limitadas han impedido su aplicación práctica. 

Ahora, la demostración de un sistema con una tasa de error mucho más baja en 102,2 kilómetros (63,5 millas) de fibra óptica demuestra que esto puede no ser así por mucho más tiempo.

La confidencialidad de los mensajes hoy en día se basa en el cifrado, pero con el rápido progreso de la computación cuántica, es posible que esto no actúe como protección por mucho más tiempo, ya que las computadoras cuánticas tienen el potencial de romper el cifrado basado en factores de números primos con una velocidad asombrosa. 

Sin embargo, lo que la física cuántica quita, también puede devolverlo, y QSDC ofrece un camino teórico para enviar y recibir mensajes de forma segura.

El desafío es hacer que QSDC sea práctico antes de que las computadoras cuánticas sean lo suficientemente poderosas como para dejarnos en un mundo sin comunicación privada, y los investigadores de China han dado dos grandes pasos hacia ese objetivo. En la revista  Light Science and Applications , anuncian que han logrado un QSDC confiable de larga distancia.

“QSDC ​​es diferente de la distribución de claves cuánticas (QKD), que negocia una clave segura utilizando tecnología cuántica”, señala el documento. Evitar la necesidad de utilizar claves privadas permite una transmisión más rápida con una seguridad aún mayor.

"QSDC transmite información de manera segura y confiable a través de un canal cuántico con ruido y escuchas", agrega el documento. (También señala que QSDC tiene "un gran potencial para la comunicación inalámbrica 6G", lo que probablemente aterrorizará a los teóricos de la conspiración que aún critican a 5G).

“Si reemplazamos partes de Internet hoy, donde ocurren más ataques de espionaje, con canales cuánticos, esas partes tendrán la capacidad adicional de detectar y evitar el espionaje, haciendo que la comunicación sea aún más segura”. el autor del estudio,  el profesor Gui-Lu Long  de la Universidad de Tsinghua, dijo al South China Morning Post .

El documento describe un nuevo diseño físico y protocolo para QSDC que comunica el mensaje utilizando estados de fase y detecta escuchas a través de estados de intervalo de tiempo, pero no utiliza memoria cuántica.

El resultado fue una tasa de error de menos del 0,1 por ciento, aproximadamente diez veces menos que las versiones anteriores de QSDC. Además, donde otras formas de comunicación cuántica a menudo sufren una rápida pérdida de señal, lo que impide la transmisión a largas distancias, este sistema podría demostrar 0,54 bps en 100 kilómetros (60 millas) de fibra de pérdida ultrabaja. 

A velocidades más altas, las distancias eran más cortas, pero 30 kilómetros (18,6 millas) de fibra comercial aún demostraron 22,4 kbps, suficiente para llamadas de audio, y mucho menos para mensajes de texto.

El profesor Long es el inventor de QSDC y copropietario del récord de distancia anterior , establecido en 2020 de solo 18,5 kilómetros (11,5 millas).

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