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Un equipo internacional de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas de Cataluña (ICFO) adelanta a China en el desarrollo de una primera red de comunicación cuántica y construye un repetidor de mensajes cifrados imposibles de espiar. Sus fotones permitirían enviar los mensajes usando la fibra óptica convencional que ya emplea Internet.
Rusia (SPUTNIK). – Un equipo de físicos dirigidos por Hugues de Riedmatten ha conseguido entrelazar dos memorias cuánticas separadas por 10 metros. El logro, publicado en la prestigiosa revista Nature, supone dar respuesta a uno de los mayores problemas que plantea la comunicación cuántica, la construcción de una Internet que sea imposible de piratear, objetivo que persiguen varios países desde hace tiempo.
El avance resuelve un problema complejo en el que hasta ahora los investigadores de China llevaban la delantera. De hecho, en la misma publicación aparece un ensayo de científicos chinos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China con repetidores cuánticos capaces de almacenar dos fotones entrelazados, pero solo a tres metros de distancia entre sí.
El sentido de estas investigaciones es poder crear en un futuro computadoras con una capacidad y rapidez de cálculo muy superior a las actuales, y además conectadas entre sí mediante una red de comunicación invulnerable. Por ejemplo, en 2020 se fabricó en China un ordenador cuántico que ensombreció al presentado por Google, pues en apenas tres minutos resolvió un problema matemático cuya solución una computadora al uso tardaría en ofrecer unos 2.500 millones de años.
“Este trabajo es la demostración de un primer paso hacia un repetidor cuántico”, explicó al diario El País Riedmatten, que cree demostrada la posibilidad de crear una red de repetidores por la que viajen partículas a la velocidad de la luz, pues las memorias utilizadas almacenan el fotón durante apenas 25 millonésimas de segundo.
La razón de los repetidores
La fibra óptica comercial, la que llega ya a muchos hogares, no puede transmitir pares de fotones entrelazados a más de 100 kilómetros de distancia, pues la señal se pierde. Para evitar que suceda, hay que ampliar el rango, para lo cual se necesitan repetidores.
En las telecomunicaciones convencionales esto no supone problema alguno, pero en las de tipo cuántico el problema es mayúsculo, pues los fotones solo se pueden almacenar en memorias cuánticas confeccionadas con cristales cuyos átomos puedan mantener durante un tiempo el fotón entrelazado en su interior.
¿Y para qué sirve todo esto?
Las aplicaciones podrían ser inmediatas, por ejemplo la creación de redes cuánticas en ciudades utilizando fibra óptica comercial. Una de las autoras del ensayo, Jelena Rakonjac, explicó a El País que el futuro Internet cuántico podrá complementar al actual.
En concreto, se podrán transmitir claves para descifrar los mensajes encriptados que se transmitan de forma convencional. Si un pirata informático decidiera penetrar en las memorias cuánticas para espiarlas, las claves desaparecerían y los mensajes se tornarían indescifrables. Las comunicaciones oficiales y secretas, ya sean de cualquier organismo institucional, entidades bancarias u hospitales con información sobre pacientes, podrían verse beneficiadas, explica Rakonjac.
En perspectiva, el desarrollo de las comunicaciones basadas en la computación cuántica podría obrar antes de que acabe la década la aparición de redes operativas a distancias de entre 500 y 1.000 kilómetros, afirma Riedmatten. Bajo el nombre de Alianza por un Internet Cuántico, la UE está ultimando un proyecto de más de 10 millones de euros para establecer una primera etapa de la primera red de comunicación en Europa.
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