Primera red integrada de comunicación cuántica

Científicos chinos han establecido la primera red integrada de comunicación cuántica del mundo, que combina más de 700 fibras ópticas sobre el terreno con dos enlaces tierra-satélite para lograr una distribución de claves cuánticas a una distancia total de 4.600 kilómetros para usuarios de China.

Los detalles de este logro, obra de un equipo dirigido por Jianwei Pan, Yuao Chen, y Chengzhi Peng, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei, se exponen en un informe titulado “An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres”, publicado en la revista académica Nature.

A diferencia de la encriptación convencional, la encriptación inherente a la comunicación cuántica se considera inexpugnable y, por lo tanto, el futuro de la transferencia segura de información para los bancos y otros sectores en los que la seguridad de dicha transferencia es un requisito fundamental.

El núcleo de la comunicación cuántica es la distribución de claves cuánticas, que utiliza los estados cuánticos de partículas (por ejemplo, fotones) para formar una cadena de ceros y unos entre emisor y receptor, mientras que cualquier escucha por un tercero entre ambos cambiará esta cadena o clave y se notará inmediatamente.

Hasta ahora, la tecnología de distribución de claves cuánticas más común utiliza fibra óptica para transmisiones de varios cientos de kilómetros, con alta estabilidad pero considerable pérdida de canales.

Otra tecnología importante de distribución de claves cuánticas utiliza el espacio libre entre los satélites y las estaciones terrestres para transmisiones del orden de miles de kilómetros.

En 2016, China lanzó el primer satélite de comunicaciones cuánticas del mundo (QUESS, o Mozi/Micius) y logró la distribución de claves cuánticas con dos estaciones terrestres que están a 2.600 kilómetros de distancia.

En 2017, se completó una red de fibra óptica de más de 2.000 kilómetros de longitud para la distribución de claves cuánticas entre Pekín y Shanghái.

Utilizando infraestructura fiable, la red de fibra terrestre y los enlaces satélite-tierra se integraron para servir a más de 150 usuarios industriales en China, incluyendo bancos estatales y locales, redes municipales de distribución eléctrica y webs del gobierno.

Este trabajo muestra que la tecnología de comunicación cuántica puede ser utilizada para futuras aplicaciones prácticas a gran escala.

También es factible establecer una red mundial de comunicaciones cuánticas si se combinan las redes cuánticas nacionales de diferentes países y si las universidades, instituciones y empresas se unen para normalizar los protocolos y el equipamiento informático involucrado.

En los dos últimos años, el equipo de Pan, Chen y Peng ha probado y mejorado extensamente el rendimiento de las diferentes partes de la red cuántica integrada.

El siguiente paso del equipo será continuar expandiendo la red en China y colaborar con sus socios internacionales de Austria, Italia, Rusia y Canadá.

Fuente: Noticias de la Ciencia