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Avance chino en comunicación cuántica

Del documento “Alice and Bob can exchange perfectly secure messages using the new quantum technique”.

Un equipo de investigadores chinos dice que ha completado la primera comunicación directa segura cuántica de larga distancia, un paso crítico para el envío de mensajes realmente seguros contra el espionaje.

La información viajó 2,7 km. a lo largo de un canal cuántico, dijo el equipo investigador en un documento, que fue revisado por expertos del diario Science Bulletin de China y publicado en línea el 22 de octubre.

Esto es lo que importa: la proeza, si se verifica, marca un paso crítico en la búsqueda de que la comunicación no requiera encriptación de extremo a extremo y de que no pueda ser interceptada en secreto por un tercero.

Los mejores estándares de encriptación de hoy son casi imposibles de descifrar, pero “casi seguro” no es “seguro”. Con suficiente poder de computación pueden romperse, al igual que el Alan Turing’s Automatic Computing Engine penetró en la cifra Enigma de la Alemania Nazi. Pero la comunicación directa segura cuántica no se basa en códigos que pueden descifrarse, sino en algo mucho más seguro: las leyes de la física.

En la informática clásica, las puertas lógicas de los circuitos integrados transmiten piezas de información que se llaman bits. Estos son detectables e interceptables por naturaleza, de ahí la necesidad de la cifra y encriptación.

En la comunicación a escala cuántica, es decir, en tamaños atómicos, la información es transportada por partículas, en lugar de por puertas lógicas integradas en circuitos integrados. Estas partículas, como los fotones polarizados vertical u horizontalmente, llevan esta información en su estado de giro y otras características. La ciencia ha nombrado esas unidades de información: qubits. Dos qubits que comparten el mismo estado cuántico forman un canal.

Entonces, ¿por qué la comunicación cuántica es más segura que los métodos clásicos?

Las partículas subatómicas se comportan de manera diferente que los objetos más grandes. Como observó el físico Werner Heisenberg, el simple hecho de intentar controlar las partículas subatómicas utilizando instrumentos gigantes, de tamaño humano, cambia su comportamiento. Nunca puedes estar seguro de lo que estás viendo. Este es el principio de incertidumbre de Heisenberg.

Si se puede enviar información a través de un canal cuántico seguro, nadie puede interceptar esa comunicación sin cambiarla, de manera que el remitente y el receptor lo detectarán. No es necesario un cifrado sofisticado. Sin embargo, la comunicación cuántica, de una manera que es comparable a la comunicación electrónica tradicional, también requerirá memoria cuántica para almacenar información cuántica fotónica. La memoria cuántica se descubrió en 2010, pero es muy difícil de crear a escala utilizable.

Se trata de un área de vital importancia para la seguridad nacional. La seguridad perfecta de la información ofrece una clara ventaja sobre un adversario que no la tenga. La comunicación cuántica puede incluso persuadir a un adversario para que abandone los intentos de interceptar mensajes seguros, ya que tales escuchas serían fácilmente detectables.

Tanto China como Estados Unidos han hecho grandes inversiones en comunicación cuántica. Si bien la inversión estadounidense fue importante hace algunos años, China ya ha demostrado una experiencia y ambición sorprendentes y ha avanzado, en términos de inversión, en nuevos documentos publicados, en grandes proyectos públicos como un satélite de comunicación cuántica y un cable de largo alcance.

Los científicos chinos demostraron que la comunicación directa segura cuántica real – con memoria cuántica – en un experimento. El avance más reciente es otro paso hacia la comunicación cuántica segura a distancias significativas. Los investigadores dicen que el método podría escalarse para enviar mensajes “decenas de kilómetros”. Estados Unidos no ha logrado estos hitos.

Éste es otro ejemplo del progreso chino, en un área que EE. UU. dominó cómodamente no hace mucho tiempo. El principal motivo de esta tendencia creciente china, es que la inversión de EEUU en ciencia básica es, en el mejor de los casos, impredecible. Por el contrario, la china es estratégica, sostenida y estable, particularmente en la ciencia cuántica, dijo Elsa Kania, miembro adjunta del Centro para el Programa de Seguridad Nacional y Tecnología de New American Security.” EE. UU. no parece estar priorizando las inversiones en ciencias cuánticas en niveles comparables” a China, dijo Kania a los asistentes a la conferencia CyCon del US Army Cyber Institute en Washington, D.C.

Fte.: Defense One

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