Autor: Andrés Silva Arancibia

La creciente vulnerabilidad de los sistemas de comunicación en internet ha sido el motor para el impulso y desarrollo de la comunicación cuántica. En particular, la amenaza que representan los ciberataques está obligando a las instituciones gubernamentales y las empresas a indagar formas más seguras de transmisión de la información.

Científicos de la University of Science and Technology of China han implementado la primera red de comunicación cuántica integrada del mundo. Evento publicado en la prestigiosa revista científica británica Nature el 6 de enero de 2021 con el título: An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres.

Los científicos chinos lograron combinar una red de fibra a gran escala de más de 700 enlaces Quantum Key Distribution (QKD) de fibra óptica y dos enlaces QKD de espacio libre satélite-tierra de alta velocidad. Logrando así una distribución de claves cuánticas en una distancia total de 4.600 kilómetros para los usuarios de gran parte de China.

El enorme esfuerzo científico y tecnológico que hay detrás de la comunicación cuántica hace razonable plantearse la siguiente pregunta:

¿Qué hace a la comunicación cuántica tan atractiva para gobiernos y empresas?

La respuesta a esta pregunta tiene sus bases en dos ejes troncales:

1. El Entrelazamiento Cuántico:

Según el destacado Astrofísico Paul Sutter, “el entrelazamiento cuántico es uno de los fenómenos más extraños que se ven cuando las cosas se ponen pequeñas o dentro del reino cuántico. Cuando dos o más partículas se unen de cierta manera, no importa qué tan lejos estén en el espacio, sus estados permanecen vinculados. Eso significa que comparten un estado cuántico común y unificado. Entonces, las observaciones de una de las partículas pueden proporcionar automáticamente información sobre las otras partículas entrelazadas, independientemente de la distancia entre ellas. Y cualquier acción sobre una de estas partículas afectará invariablemente a las demás en el sistema entrelazado.”

Aplicando el fenómeno del entrelazamiento cuántico a la comunicación podemos observar que, cuando dos qubits interactúan y se entrelazan, esto hace irremediablemente que dependan el uno del otro. Entonces, cuando los dos qubits están en un estado entrelazado, cualquier cambio que suceda en una partícula del par de qubits resultará en cambios en la otra, incluso si están físicamente separados por enormes distancias.

De ahí que, en la comunicación cuántica, el fenómeno del entrelazamiento puede teletransportar información de un qubit a su otra mitad entrelazada, prescindiendo absolutamente de un canal físico que permita unir a los dos durante la transmisión en la comunicación.

2. La Criptografía Cuántica:

La distribución de las QKD habilita una forma de criptografía basada en el principio de incertidumbre y mantiene la información digital absolutamente segura, de piratas informáticos e incluso contra un ataque proveniente de una computadora cuántica.

A modo de resumen, el entrelazamiento cuántico otorga eficiencia y la criptografía cuántica entrega seguridad al sistema de comunicación cuántica, haciendo de esta última un concepto revolucionario en la comunicación digital.