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China ha logrado el intercambio de una “clave secreta” para cifrar y descifrar mensajes en una distancia de 1.120 kilómetros, según informa Nature.

Este logro se realiza utilizando la distribución de claves cuánticas basada en entrelazamientos, una técnica de comunicación teóricamente segura.

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

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La comunicación cuántica utiliza fotones para distribuir de forma segura una “clave secreta” para permitir el intercambio de mensajes cifrados. El trabajo anterior demostró 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.

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

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

Están unidos de tal manera que, incluso cuando están separados por 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 entrelazados producidos por el satélite Micius se transmiten al suelo cuando el satélite pasa sobre las estaciones. Aunque la distribución de entrelazamiento basada en satélites se ha informado anteriormente, los autores ahora han aumentado su eficiencia de transmisión y reducido 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.

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

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