Baten el récord mundial de distancia en comunicaciones protegidas mediante cifrado cuántico

Un grupo de investigadores de Pekín ha establecido un nuevo récord mundial en comunicación directa protegida por cifrado cuántico. Este equipo ha conseguido establecerlas de este modo a una distancia de 102,2 kilómetros, superando de manera notable la distancia alcanzada en el récord anterior, que era de 18 kilómetros, según queda reflejado en la publicación del estudio sobre la consecución del récord en Nature.

Eso sí, la velocidad de transferencia de datos máxima lograda en esta comunicación con cifrado cuántico no es nada elevada. Más bien todo lo contrario, ya que únicamente se ha logrado llegar a 0,54 bits por segundo. A pesar de la lentitud, eso sí, se consiguió realizar llamadas de teléfono cifradas y enviar mensajes de texto a una distancia de 30 kilómetros.

El logro supone un avance importante de las comunicaciones seguras mediante computación cuántica de cara a su aplicación en ciertos escenarios que requieren que las comunicaciones que se establezcan estén a prueba de ataques y hackers, como las relacionadas con la seguridad nacional o las que tienen que establecer entre sí gobiernos e instituciones oficiales. Con su establecimiento a través de líneas cuánticas, cualquier intento de escucha ilegal que intente pasar desapercibido será detectado en el mismo momento en el que se produzca.

Este tipo de comunicación emplea el principio de entrelazado para asegurar las redes. La física cuántica señala que las partículas entrelazadas están relacionadas, por lo que si cambias la propiedad de una de ellas midiéndola, la otra cambiará también al instante, lo que hace imposible el hackeo. Teóricamente, las partículas permanecen enlazadas aunque estén a una distancia de varios años luz, por lo que los sistemas de este tipo deberían funcionar a lo largo de grandes distancias.

Los investigadores que han batido este récord son los mismos que establecieron el anterior, por lo que llevan ya un tiempo trabajando en la mejora de este tipo de comunicaciones seguras. Para conseguirlo han desarrollado un diseño de un sistema físico nuevo, que tiene un protocolo también nuevo. El equipo consiguió además simplificar el sistema eliminando uno de los subsistemas utilizados por el modelo anterior, el que logró el récord previo. En concreto, se deshicieron de un subsistema de compensación activa, que era bastante complejo. Al hacerlo, también consiguieron que el sistema tuviese una tasa de error de bit cuántico extremadamente baja, además de estabilidad a largo plazo frente a ruidos ambientales.

Gracias a todo esto, el sistema puede soportar mucho mejor las denominadas pérdidas de canal, lo que hace que sea imposible decodificar los mensajes cifrados. Además, permitió que los investigadores pudiesen extender la fibra desde los 28,3 kilómetros con los que trabajaban en principio hasta la distancia récord conseguida, que como mencionamos es de 102,2 kilómetros.