Las telecomunicaciones cuánticas recurren a los principios de la mecánica cuántica para hacer posible la transmisión de mensajes cifrados a través de redes de comunicaciones que son imposibles de vulnerar. Disponer de esta tecnología es crucial para las grandes potencias, lo que ha provocado que EEUU, Europa y China se embarquen en una carrera para ver cuál de ellas consigue poner a punto antes su propia infraestructura de comunicaciones cuánticas a gran escala.
EEUU por el momento mantiene un secretismo casi absoluto acerca de una tecnología a la que con toda seguridad está dedicando una parte de sus recursos. Y Europa planea colocar en el espacio en 2024 su primer satélite de órbita terrestre baja para telecomunicaciones cuánticas: Eagle-1. Como cabe esperar, este proyecto está liderado por la Agencia Espacial Europea. En cualquier caso, en este ámbito China va a la cabeza. De eso no cabe duda.
El 15 de junio de 2020 un equipo de investigadores chinos publicó un artículo en Nature en el que describió el procedimiento que había utilizado para transmitir un mensaje cifrado imposible de vulnerar entre dos estaciones terrestres separadas por 1.120 kilómetros. Para hacerlo posible recurrieron a una propiedad esencial de los sistemas cuánticos: el entrelazamiento. Este fenómeno no tiene un equivalente en la física clásica, y consiste en que el estado de los sistemas cuánticos o partículas involucrados, que pueden ser dos o más, es el mismo.
Micius, la piedra angular de China
En este contexto la distancia a la que se ha logrado transferir el mensaje cifrado es fundamental porque para poner a punto una red de comunicaciones cuánticas global, que es el objetivo final al que todas las potencias aspiran, es necesario que esta tecnología funcione perfectamente en distancias muy largas. A grandes rasgos la estrategia utilizada por los investigadores chinos consiste en utilizar sistemas cuánticos para generar claves privadas en distintos puntos del planeta enviándoles fotones entrelazados emitidos por Micius, que orbita a unos 500 km de altura.
Los fotones entrelazados no codifican el mensaje cifrado; lo que contienen es la clave que permite descifrar el mensaje cuando ha sido recogido en su destino
En realidad los fotones entrelazados que el satélite envía a las estaciones terrestres no codifican el mensaje cifrado; lo que contienen es la clave que permite descifrar el mensaje cuando ha sido recogido en su destino. De hecho, el mensaje puede enviarse de un punto a otro utilizando cualquier otro canal de comunicación. El corazón de esta tecnología reside en el hecho de que cada par de fotones entrelazados codifica un bit de información de la clave.
Su entrelazamiento garantiza que si uno de los fotones se ve alterado, por ejemplo, debido a que alguien ha conseguido observarlo, sus propiedades físicas cambian instantáneamente y el entrelazamiento se rompe, por lo que el mensaje cifrado no puede ser vulnerado. La mayor limitación que tiene esta tecnología en la práctica es que transferir fotones a distancias muy largas no es sencillo, pero el Gobierno chino ha puesto en marcha un plan de cinco años que presumiblemente va a costarle 15.000 millones de dólares para dar un espaldarazo definitivo a sus comunicaciones cuánticas.
Además, a principios del pasado mes de junio China Telecom, que es el mayor operador de telecomunicaciones del país, anunció que va a invertir 434 millones de dólares en la formación de un grupo de trabajo especializado en comunicaciones cuánticas. Su propósito es desplegar una infraestructura cuántica de comunicaciones en todo el país, lo que permitirá sacar esta tecnología del laboratorio y llevarla al mundo real. No obstante, China Telecom no es la única compañía que tiene este plan; China Mobile, que es el mayor operador de telefonía móvil del país, va a hacer lo mismo.
Por el momento EEUU, Europa y las demás grandes potencias parecen estar muy lejos de seguir los pasos de China en esta área estratégica, especialmente si tenemos presente que el país liderado por Xi Jinping se está preparando para implementar una infraestructura de telecomunicaciones cuánticas de órbita terrestre media o alta. En teoría este proyecto le permitirá cubrir una superficie de la Tierra mucho mayor, y, por tanto, también enviar mensajes cifrados invulnerables a mayores distancias.
Imagen de portada: Pixabay
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