China está intratable en el ámbito de las comunicaciones cuánticas. Esta disciplina recurre a los principios de la mecánica cuántica para hacer posible la transmisión de mensajes cifrados a través de redes de comunicaciones que son imposibles de vulnerar. Disponer de esta tecnología es crucial para las grandes potencias, lo que ha provocado que EEUU, Europa y China se embarquen en una carrera para ver cuál de ellas consigue poner a punto antes su propia infraestructura de comunicaciones cuánticas a gran escala.
El 15 de junio de 2020 un equipo de investigadores chinos publicó un artículo en Nature en el que describió el procedimiento que había utilizado para transmitir un mensaje cifrado imposible de vulnerar entre dos estaciones terrestres separadas por 1.120 kilómetros. Para hacerlo posible recurrieron a una propiedad esencial de los sistemas cuánticos: el entrelazamiento. Este fenómeno no tiene un equivalente en la física clásica, y consiste en que el estado de los sistemas cuánticos o partículas involucrados, que pueden ser dos o más, es el mismo.
En este contexto la distancia a la que se ha logrado transferir el mensaje cifrado es fundamental porque para poner a punto una red de comunicaciones cuánticas global, que es el objetivo final al que todas las potencias aspiran, es necesario que esta tecnología funcione perfectamente en distancias muy largas. A grandes rasgos la estrategia utilizada por los investigadores chinos consiste en utilizar sistemas cuánticos para generar claves privadas en distintos puntos del planeta enviándoles fotones entrelazados emitidos por el satélite Micius, que orbita a unos 500 km de altura.
En adelante parece que China y Rusia van a ir de la mano en comunicaciones cuánticas
En realidad los fotones entrelazados que el satélite envía a las estaciones terrestres no codifican el mensaje cifrado; lo que contienen es la clave que permite descifrar el mensaje cuando ha sido recogido en su destino. De hecho, el mensaje puede enviarse de un punto a otro utilizando cualquier otro canal de comunicación. El corazón de esta tecnología reside en el hecho de que cada par de fotones entrelazados codifica un bit de información de la clave.
La colaboración de China y Rusia en el ámbito de las comunicaciones cuánticas comenzó en 2020
Su entrelazamiento garantiza que si uno de los fotones se ve alterado, por ejemplo, debido a que alguien ha conseguido observarlo, sus propiedades físicas cambian instantáneamente y el entrelazamiento se rompe, por lo que el mensaje cifrado no puede ser vulnerado. La mayor limitación que tiene esta tecnología en la práctica es que transferir fotones a distancias muy largas no es sencillo, pero el Gobierno chino ha puesto en marcha un plan de cinco años que presumiblemente va a costarle 15.000 millones de dólares para dar un espaldarazo definitivo a sus comunicaciones cuánticas.
No obstante, China no está recorriendo sola este camino; Rusia la acompaña. De hecho, ambas naciones avanzan cogidas de la mano en el ámbito de las comunicaciones cuánticas. Esto es al menos lo que refleja el hito que acaban de alcanzar trabajando codo con codo. Su colaboración comenzó en 2020, y desde entonces han llevado a cabo varios experimentos conjuntos que han concluido con éxito. El último de ellos ha vuelto a tener como protagonista indiscutible al satélite Micius, aunque en esta ocasión la distancia a la que ha sido transmitido el mensaje cifrado ha batido el récord que tenía la propia China.
Las dos estaciones terrestres involucradas en este experimento de telecomunicaciones cuánticas residen en una ubicación de las proximidades de Moscú (Rusia) y en Urumqi (China). Están separadas por una distancia de 3.800 km, por lo que los 1.120 km del experimento efectuado en 2020 por los investigadores chinos que publicaron su resultado en Nature quedan ya muy atrás.
La pelota está ahora en los tejados de EEUU y Europa. El Viejo Continente planea colocar en el espacio en 2024 su primer satélite de órbita terrestre baja para telecomunicaciones cuánticas: Eagle-1. Como cabe esperar, este proyecto está liderado por la Agencia Espacial Europea. Veremos cómo va todo.
Imagen de portada: SpaceX
Más información: Tom's Hardware
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