Investigadores de Toshiba crearon una red cuántica que aseguran que es imposible de hackear

Toshiba (uno de los pesos pesados en el mundo de la tecnología) dio a conocer esta semana que ha transmitido con éxito información cuántica a través de fibra óptica de 600 km de longitud.

Los investigadores de la compañía establecieron un nuevo récord de distancia y anunciaron un nuevo futuro para las redes cuánticas gigantes que podrían enviar información de forma segura entre ciudades e incluso países. Estos científicos han demostrado que pueden transmitir bits cuánticos a través de cientos de kilómetros de fibra óptica sin codificar los frágiles datos cuánticos codificados en las partículas.

Según ellos, el motivo de su éxito se debe a una nueva tecnología que estabiliza las fluctuaciones ambientales que se producen en la fibra. Este descubrimiento podría contribuir en gran medida a crear una Internet cuántica de próxima generación, que los científicos esperan que algún día abarque distancias globales.

Para hacer frente a las condiciones inestables dentro de las fibras ópticas, los investigadores de Toshiba han desarrollado una nueva técnica llamada «estabilización de banda dual». La nueva técnica envía dos señales ópticas de referencia a diferentes longitudes de onda, lo que minimiza las fluctuaciones de fase en fibras largas.

La primera longitud de onda se utiliza para cancelar las fluctuaciones rápidas, mientras que la segunda, que tiene la misma longitud de onda que los qubits ópticos, permite el ajuste de fase.

Los investigadores encontraron que era posible mantener la fase óptica de una señal cuántica constante a una fracción de una longitud de onda, con una precisión de unas pocas decenas de nanómetros, incluso después de propagarse a través de cientos de kilómetros de fibra. Si estas fluctuaciones no se compensan en tiempo real, la fibra se expande y contrae según las variaciones de temperatura, lo que codifica la información cuántica.

Una de las primeras aplicaciones de esta técnica en el mundo real será la distribución de claves cuánticas (QKD) a largas distancias. Según un comunicado de prensa emitido por Toshiba la semana pasada, los sistemas QKD comerciales están actualmente limitados alrededor de 100 a 200 km de fibra óptica. El equipo de investigación de la compañía ya ha utilizado su tecnología para probar QKD a una distancia más larga.

El protocolo se basa en redes cuánticas para crear claves seguras que no se pueden hackear, lo que significa que los usuarios pueden intercambiar información confidencial de forma segura, como extractos bancarios o registros médicos, a través de un canal de comunicación que no es de confianza, como Internet.

“En los últimos años, QKD se ha utilizado para proteger las redes de metro. Este último avance amplía el alcance máximo de un enlace cuántico, de modo que es posible conectar ciudades a través de países y continentes, sin utilizar nodos intermedios confiables. Implementado con QKD vía satélite, nos permitirá construir una red global de comunicaciones cuánticas seguras ”, dijo Andrew Shields, Director de Tecnologías Cuánticas en Toshiba Europa.

Durante una comunicación, el QKD funciona haciendo que una de las dos partes encripte un dato codificando la clave criptográfica en qubits y enviando estos qubits a la otra parte a través de una red cuántica. Sin embargo, debido a las leyes de la mecánica cuántica, es imposible que un espía intercepte qubits sin dejar una señal de escucha visible para los usuarios, quienes luego pueden tomar medidas para proteger la información, según el equipo de Toshiba.

A diferencia de la criptografía clásica, QKD no se basa en la complejidad matemática de la resolución de claves de seguridad, sino que se basa en las leyes de la física. Esto significa que incluso las computadoras más potentes no podrían hackear claves basadas en qubit. Por lo tanto, es fácil ver por qué la idea está atrayendo el interés de jugadores de todos los ámbitos de la vida, desde instituciones financieras hasta agencias de inteligencia.

La investigación de Toshiba ha sido financiada parcialmente por la Unión Europea, que muestra un gran interés en el desarrollo de las comunicaciones cuánticas. Al mismo tiempo, el último plan quinquenal de China también hace especial hincapié en las redes cuánticas, mientras que Estados Unidos publicó recientemente un plan maestro que establece una guía paso a paso para establecer una Internet cuántica global.

Se espera que la internet cuántica permita usos que son imposibles con las aplicaciones web actuales y es que esto va desde la generación de comunicaciones virtualmente a prueba de manipulaciones hasta la creación de grupos de dispositivos cuánticos interconectados que, en conjunto, podrían superar la potencia informática de los dispositivos convencionales.

Fuente: https://www.toshiba.eu