Tendencias21
Transmiten una comunicación cuántica a 144 kilómetros de distancia

Transmiten una comunicación cuántica a 144 kilómetros de distancia

Un equipo de científicos europeos ha logrado batir el record en comunicación cuántica al conseguir unir mediante este tipo de transmisión los 144 kilómetros que separan dos puntos de las islas canarias de Tenerife y La Palma. El anterior record estaba en sólo 23 kilómetros. Esta nueva “marca” es un paso más hacia la utilización de la criptografía cuántica para proporcionar comunicaciones imposibles de “pinchar” o espiar y tendrá aplicaciones en breve en la transmisión de información totalmente segura entre satélites o de satélites a centros de comunicación de cualquier parte del mundo. Por Paul D. Morales.

Transmiten una comunicación cuántica a 144 kilómetros de distancia

Científicos europeos han conseguido transmitir una comunicación cuántica por el aire entre dos puntos situados a 144 kilómetros, la distancia que separa la isla canaria de La Palma y la de Tenerife. Este record nos acerca a la posibilidad de establecer una red mundial de comunicaciones cuánticas.

Las conclusiones de este estudio, que habían sido presentadas en marzo pasado, han sido publicadas ahora en la revista Nature Physics, sobre las que la Agencia Espacial Europea ha difundido esta semana un comunicado.

El equipo, formado por científicos de Austria, Alemania, Australia, Italia, Holanda, España y Reino Unido ha usado principios de la mecánica cuántica para crear una clave de encriptación en dos sitios diferentes simultáneamente. Un punto estaba en la isla de la Palma, situado a 2.392 metros sobre el nivel del mar, y el otro (el emisor) estaba en uno de los telescopios que la Agencia Espacial Europea tiene en Tenerife. La distancia total recorrida fue de 144 kilómetros.

Como ya informábamos en un anterior artículo, el record de transmisión de una comunicación cuántica a través del aire fue establecido en el año 2002 en 23 kilómetros.

La criptografía cuántica permite enviar mensajes de un punto a otro del espacio sin que nadie pueda interceptarlos, ya que cualquier observación del mensaje altera el estado de sus partículas y delata al intruso.

Esto se consigue enviando el mensaje digital sobre un haz de luz polarizada y alternando la dirección de su polarización. Debido a que los impulsos de luz pueden tener diferentes polarizaciones, podemos enviar un mensaje digital a lo largo de un rayo de luz.

Alta seguridad

Este sistema de comunicación es altamente seguro porque es imposible saber con certeza el estado de polarización en que se ha creado un fotón determinado. Si hay un intento de interceptar el mensaje el estado cuántico de los fotones se ve alterado inmediatamente.

Para crear la clave de encriptación, el equipo tuvo que crear en primer lugar pares de fotones entrelazados. Esto significa que lo que le ocurra a un fotón tendrá repercusiones inmediatas en el otro. Así, al medir cualquier propiedad cuántica de uno de los fotones, la misma propiedad cambiará automáticamente en el fotón con el que está entrelazado, sin importar la distancia que les separe.

Los investigadores fabricaron el par de fotones lanzando un potente haz de luz a través de un cristal. Por cada fotón que atravesaba el cristal salían dos ya entrelazados. Para llevar a cabo la prueba, hicieron rebotar uno de los dos fotones intrincados mediante un espejo y lo dirigieron a un detector de luz situado en La Palma. El otro fotón fue enviado mediante una lente a través del agua, donde uno de los telescopios de la ESA en Tenerife lo captó y lo envió a su vez a un segundo detector de luz.

Después midieron la polarización (es decir, si la polarización del fotón había sido vertical u horizontal) de fotones intrincados cuando habían llegado al punto de destino.

Preguntar a los fotones

Cada vez que los detectores situados en ambas islas registraban un fotón medían su polarización y ésta era contabilizada con un bit. Un fotón polarizado en una dirección era un “1” y otro polarizado en la dirección contraria era registrado como un “0”. Al superponerse ambos bits, es decir los “1” y los “0”, se crea la clave de encriptación.

Es imposible robar esa clave, ya que cualquier medición llevada a cabo sobre uno de los fotones cambiaría inmediatamente las propiedades de la mecánica cuántica del otro. Por otro lado, la criptografía cuántica actual se basa en la imposibilidad de saber con certeza el estado de polarización en que se ha creado un fotón determinado.

Básicamente, lo que hicieron los científicos fue “preguntar” a cada fotón si se había polarizado vertical y horizontalmente. En todos los casos la respuesta fue aleatoria, pero debido a que los fotones estaban intrincados, la “respuesta” de ambos coincidía. Es decir, si el detector de la isla de la Palma registraba un “1”, el de Tenerife registraba también un “1”.

La esperanza de este grupo de investigadores, que forman parte de un consorcio europeo llamado SECOQC, es mejorar los láser y los detectores lo suficiente como para que estas claves encriptadas puedan ser enviadas desde cualquier punto de la Tierra. La mayor parte de los satélites que orbitan nuestro planeta lo hacen a una distancia de entre 300 y 500 kilómetros, por lo que consideran que este objetivo está cada vez más cerca.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia