Inicio Future Computación Cuántica China da un paso más hacia la comunicación cuántica indescifrable

China da un paso más hacia la comunicación cuántica indescifrable

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China logra transmitir gracias a la comunicación cuántica una “clave secreta” a 1,120 kilómetros de distancia, utilizando “fotones complicados” enviados y recibidos vía satélites.

La distribución de claves cuánticas (Quantum Key Distribution, QKD) es una forma teóricamente segura de compartir claves secretas entre usuarios remotos.

Un grupo de científicos chinos liderado por Jian-Wei Pan informan de nuevos avances en la construcción de lo que parece ser el primer enlace de información indescifrable entre un satélite en órbita y sus controladores terrestres. Lo que aumenta las probabilidades de que China algún día posea una red de comunicaciones global súper segura.

Con esto, se logró el intercambio de una clave secreta para cifrar y descifrar mensajes en una distancia de 1,120 kilómetros. Esto se realiza utilizando la distribución de claves cuánticas basada en cifrados complicados, una técnica de comunicación teóricamente segura.

Los intentos anteriores de distribuir directamente las claves cuánticas entre dos usuarios terrestres en condiciones reales habían alcanzado distancias de sólo alrededor de 100 kilómetros.

Comunicación cuántica fotón

La comunicación cuántica utiliza fotones para distribuir de forma segura una “clave secreta” para permitir el intercambio de mensajes cifrados. Pero el equipo de Jian-Wei Pan ha demostrado la distribución cuántica de claves a lo largo de hasta 404 kilómetros de fibra óptica en espiral en un laboratorio; o desde un satélite a una estación terrestre a una distancia de hasta 1,200 kilómetros.

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Sin embargo, la aplicación en el mundo real entre dos usuarios se ha limitado a unos 100 kilómetros. Esto se debe a las pérdidas de fotones, que aumentan rápidamente con la distancia. Los “repetidores” de confianza ofrecen una forma de extender la distancia y evitar la pérdida de fotones; sin embargo, las estaciones de retransmisión presentan riesgos de seguridad.

Comunicación cuántica satelital

Jian-Wei Pan y sus colegas evitaron la necesidad de repetidores utilizando un satélite para establecer un enlace seguro entre dos estaciones terrestres, utilizando fotones complicados.

Dichos fotones están unidos de tal manera que, incluso separados largas distancias, los resultados de las mediciones de sus propiedades cuánticas están perfectamente correlacionados.

Dos telescopios, diseñados para recibir tales señales cuánticas, se construyeron a 1,120 kilómetros de distancia en Delingha y Nanshan en China. Los fotones complicados producidos por el satélite Micius se transmiten al suelo cuando el satélite pasa sobre las estaciones.

Aunque la distribución de entrelazamientos basada en satélites se ha realizado anteriormente, los autores han aumentado su eficiencia de transmisión, reduciendo las tasas de error lo suficiente como para usar el entrelazamiento para transmitir claves cuánticas. Muestran que el sistema produce un canal seguro que es resistente a los ataques.

Además de mejorar la eficiencia, el equipo de investigadores estudió algunos de los posibles ataques de canal lateral que un pirata informático podría utilizar para comprometer el enlace seguro. Un ataque de canal lateral es aquel que no explota las debilidades en el sistema criptográfico subyacente, sino que se implementa en el software y el hardware.

En el sistema desarrollado, incluyen vicisitudes como variaciones diminutas en la eficiencia de diferentes detectores de fotones individuales. El hecho de que estos componentes no responden por un corto período después de detectar un fotón o la forma en que los divisores de haz responden de manera diferente a varias longitudes de onda de luz.

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Un pirata informático podría explotar todas estas peculiaridades para comprometer la seguridad del sistema; sin embargo, el equipo de investigadores desarrolló una variedad de ajustes de hardware para evitar posibles ataques.

Los resultados representan un camino hacia redes cuánticas globales basadas en fotones complicados, concluyen los autores.

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Adan Avelar Islashttp://talent-network.org/
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