Científicos chinos lanzan la primera red cuántica vía satélite

Un grupo de científicos de la Academia de las Ciencias de China ha puesto en marcha la primera red cuántica de comunicaciones vía satélite del mundo. Con este logro, que sus creadores acaban de publicar en la revista Science, ya se ha podido distribuir con éxito varios fotones entrelazados entre tres estaciones base terrestres distintas, separadas entre sí por 1.200 kilómetros.

El satélite que ha hecho posible este hito, el entrelazado más largo que jamás se ha demostrado, se lanzó al espacio el pasado hace casi un año, y utiliza un cristal para producir pares de fotones entrelazados en órbita. Tras su producción, se transmiteron hacia estaciones base en China, y viajaron hasta 2.400 kilómetros a través del espacio hacia la tierra. Según varios investigadores, este descubrimiento «abre una nueva vía hacia la puesta en práctica de las comunicaciones cuánticas, así como a los experimentos a distancias que hasta ahora no era posible cubrir sobre el terreno«.

En teoría, los fotones entrelazados pueden permanecer así mientras viajan a cualquier distancia, pero en la práctica es muy complicado distribuir pares de fotones sin alterar su entrelazado. En caso de que pueda mantenerse, se consigue como resultado un canal de comunicaciones que hasta la fecha es imposible de interceptar. La aplicación más sencilla para esto, que aportará en el futuro una gran seguridad y privacidad a las comunicaciones, es lo que los criptógrafos conocen como red de distribución en clave cuántica. Este tipo de red se utilizará para distribuir de forma segura claves de cifrado largas y complejas. Cualquiera que intente interceptarlas será detectado de una forma muy sencilla, ya que es imposible observar los fotones sin alterarlos cuando están viajando.

Las redes cuánticas ha mostrado ya resultados prometedores en redes de fibra terrestre, en las que el equipo de enrrutado especializado puede realizar la misma operación sobre cables de fibra óptica convencionales. La primera de estas redes la puso en marcha DARPA en 2003, y conectaba la Universidad de Harvard, en Boston, con un laboratorio de investigación privado. Desde entonces, varias empresas han intentado desplegar conexiones más ambiciosas.

Por ejemplo, la empresa suiza ID Quantique ha planificado en detalle una red cuántica que conectaría muchos de los mayores centros de datos de América del Norte. Además, hay otro equipo de investigadores en China que trabaja en un enlace cuántico por cable entre Pekín y Shanghai, de 2.000 kilómetros de longitud. Este cable sería de fibra, para poder alcanzar una distancia todavía mayor que la conseguida con el satélite.

Según ha comentado el CEO de ID Quantique, Gregory Riborgy, a The Verge, un enlace por satélite fiable podría conectar las redes de fibra existentes para formar una red cuántica de extensión mundial. «Esto prueba la viabilidad de las comunicaciones cuánticas desde el espacio. Lo mejor es que habrá redes de distribución sobre fibra regionales, que pueden conectarse unas con otras a través del enlace por satélite».

Pero China no es el único país que está trabajando en llevar las redes cuánticas al espacio. En la actualidad ya está en marcha una colaboración de la Universidad de Strathclyde (Reino Unido) y la Universidad Nacional de Singapur, que esperan conseguir la producción del entrelazado fotónico con satélites más económicos, preparados para la ocasión y llamados Cubesats. Además, otro equipo de científicos canadiense está desarolando un sistema para producir fotones entrelazados en la Tierra antes de enviarlos al espacio.