China realiza la primera comunicación satelital cuántica

Misiones Espaciales

Por Sophimania Redacción
16 de Junio de 2017 a las 14:53
Compartir Twittear Compartir
China realiza la primera comunicación satelital cuántica
Micius es el nombre del satélite que podría revolucionar la encriptación en internet. Imagen: CCTV

En agosto del año pasado China lanzó Micius, un satélite de comunicación cuántica que puede proporcionar canales de comunicación secretos inquebrantables usando las leyes de la física cuántica. Ahora los científicos chinos han reportado que la transmisión de fotones entrelazados entre el satélite, en el espacio suborbital y la Tierra ha sido exitosa.

El Micius, (Mozi) llamado así por un antiguo filósofo chino, con su equipo óptico delicado, continúa orbitando la Tierra, transmitiendo datos a dos bases en tierra ubicadas en la cima de dos montañas separadas por 1.200 kilómetros. Este experimento de China es parte de un esfuerzo por desarrollar un nuevo tipo de internet mucho más seguro que el que usamos ahora.

La tecnología usada por este satélite permite distribuir a las estaciones terrestres las partículas o fotones de luz que pueden codificar las "claves" de los mensajes secretos. "Creo que hemos iniciado una carrera espacial cuántica a nivel mundial", dice el investigador Jian-Wei Pan, que tiene su sede en Hefei, en la provincia de Anhui, en China.

El sistema de cifrado actual funciona de la siguiente manera: antes que la información sensible se comparta entre dos partes, ambos intercambian un número complicado que luego se utiliza para codificar los caracteres siguientes. También oculta la clave que permitirá descifrar el texto de forma segura.

La debilidad de este sistema es que el número en sí puede ser interceptado, y si el atacante tiene suficiente potencia de cálculo, puede descifrarlo. La criptografía cuántica, por otro lado, va un paso más allá, utilizando el poder de la ciencia cuántica para ocultar la clave.

Como descubrió uno de los fundadores de la mecánica cuántica que Werner Heisenberg hace más de 90 años, cualquier medición o detección de un sistema cuántico, como un átomo o un fotón de luz, cambia incontrolablemente e impredeciblemente el sistema. Esta incertidumbre cuántica es la propiedad que permite a los que se dedican a las comunicaciones secretas saber si están siendo espiados. Si alguien intenta una intrusión, estropeará la conexión.

Normalmente, pares de fotones creados o nacidos simultáneamente comparten sus propiedades cuánticas independientemente de cuánto tiempo estén separados o hasta dónde hayan viajado.

En una encriptación, la posterior lectura de los fotones  por alguna de las partes comunicándose, conduce a la clave numérica que puede utilizarse para cifrar un mensaje. A menos que las medidas muestren interferencia de un espía.

Ahora, este tipo de comunicación tiene problemas para ser implementado en la Tierra porque hasta la más clara de las fibras ópticas parece no transmite perfectamente la luz. Por eso se pensó en satélites. "En el suelo, en el aire, a través de las fibras de vidrio, no se puede ir más allá de los 200km, así que un satélite en el espacio exterior es la opción si se quiere ir a una gran distancia", dijo Anton Zeilinger, uno de los pioneros del campo.

La clave está que en el vacío del espacio, casi no hay átomos que estropeen la señal cuántica. Eso es lo que hace que las pruebas con Micius sean tan significativas. Éstas han demostrado que una red espacial es posible, como se revela en la última edición de la revista Science.

Aun así, el experimento no fue sencillo de realizar. El satélite pasa a unos 500 kilómetros sobre China durante menos de cinco minutos cada noche. La intricada óptica de Micius crea los pares de fotones más importantes y los dispara hacia telescopios en algunas de las montañas de China.

sat_cuantico.jpg
Micius pasaba solo unos cuantos minutos al día sobre China. Imagen: CCTV

"Cuando tuve la idea de hacer esto en el 2003, mucha gente pensó que era una idea loca", dijo Jian-Wei Pan de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China a la BBC. "Debido a que ya era muy difícil realizar los sofisticados experimentos de óptica cuántica en un laboratorio, ¿cómo podría hacer un experimento similar a una distancia de mil kilómetros y con elementos ópticos que se mueven a una velocidad de 8 km/s?"

Láseres adicionales dirigieron la óptica del satélite mientras pasaba sobre China, manteniéndolos apuntando a las estaciones base. Sin embargo, debido a las nubes, el polvo y la turbulencia atmosférica, la mayoría de los fotones creados en el satélite no lograron alcanzar su objetivo: sólo un par de los 10 millones de pares de fotones generados cada segundo completó realmente el viaje.

Pero eso fue suficiente para completar la prueba con éxito. Se demostró que los fotones que llegaron preservaron las propiedades cuánticas necesarias para los circuitos criptográficos cuánticos.

El próximo paso será una colaboración entre Jian-Wei Pan y su antiguo supervisor de doctorado, Anton Zeilinger, para demostrar que la comunicación también puede servir entre continentes, utilizando Micius.

"La idea es que el satélite vuele sobre China, establezca una clave secreta con una estación terrestre, luego vuele sobre Austria, establezca otra clave secreta con esa estación terrestre y luego las claves se combinen para establecer una clave entre Viena y Pekín", dijo a la BBC. "Una futura Internet cuántica consistirá en redes de fibra óptica en el suelo que se conectarán a otras redes de fibra a través de satélites", añade.

sat_2.jpg
Científicos chinos y austriácos planean colaborar para expandir el proyecto. Imagen: BBC

Pan ya está planeando los detalles de la constelación de satélites que harán esto posible; y aunque algunos observadores son escépticos de que la gente quiera pagar por una Internet cuántica, Pan, Zeilinger y los otros tecnólogos creen que será irresistible una vez que exista.

Todo parece indicar que este experimento anuncia una nueva era en la capacidad de comunicaciones cuánticas.

 

FUENTES: BBC, EUROPA PRESS

 

Si quieres estar siempre enterado de lo último y lo mejor en descubrimientos, investigaciones y avances científicos y tecnológicos SUSCRÍBETE AQUÍ en un solo paso. Recibirás un boletín semanal con lo mejor de Sophimania.


#china #cuántico #satélite
Compartir Twittear Compartir