China desarrolla la primera red de comunicación cuántica integrada del planeta

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Una noticia tecnológica que supone un vasto avance ha sorprendido al planeta: China ha establecido la primera red de comunicación cuántica integrada en el planeta.

Investigadores chinos han establecido la primera red de comunicación cuántica integrada del planeta, combinando más de 700 fibras ópticas en el suelo con dos enlaces tierra-satélite para conseguir una distribución de claves cuánticas en una separación total de 4.600 kilómetros para los usuarios de todo el país.

El equipo, liderado por Jianwei PanYuao ChenChengzhi Peng de la University of Science and Technology of China en Hefei, anunció en Nature sobre sus últimos avances hacia la aplicación práctica y global de dicha red para comunicaciones futuras.

Comunicación cuántica

Crédito: Pixabay

A desigualdad del cifrado convencional, la comunicación cuántica se entiende imposible de piratear y, por lo tanto, el futuro de la transferencia segura de información para bancos, redes eléctricas y diferentes sectores.

El núcleo de la comunicación cuántica es la distribución de claves cuánticas (QKD, o quantum key distribution por sus iniciales en inglés), que utiliza los estados cuánticos de las partículas, como ejemplo, fotones, para formar una cadena de ceros y unos, mientras que cualquier escucha entre el emisor y el receptor cambiará esta cadena o clave y será notado en seguida.

Hasta actualmente, la tecnología QKD más habitual utiliza fibras ópticas para transmisiones de diversos centenares de kilómetros, con alta estabilidad pero considerable pérdida de canal. Otra notable tecnología QKD utiliza el cosmos libre entre los satélites y las estaciones terrestres para transmisiones a miles de kilómetros.

En 2016, China lanzó el primer satélite de comunicaciones cuánticas del planeta (QUESS, o Mozi / Micius) y consiguió QKD con dos estaciones terrestres alejadas por 2.600 km. En 2017, se completó una red de fibra óptica de más de 2.000 km de longitud para QKD entre Beijing y Shanghai.

Red de comunicación cuántica global

China desarrolla la primera red de comunicación cuántica integrada del mundo
China desarrolla la primera red de comunicación cuántica integrada del mundo

Investigadores chinos han establecido la primera red de comunicación cuántica integrada del planeta, combinando más de 700 fibras ópticas en el suelo con dos enlaces tierra-satélite para conseguir una distribución de claves cuánticas en una separación total de 4.600 kilómetros para los usuarios de todo el país. Crédito: University of Science and Technology of China

Por medio el uso de relés confiables, la red de fibra terrestre y los enlaces de satélite a tierra se integraron para brindar servicio a más de 150 usuarios industriales en China, incluidos bancos estatales y locales, redes eléctricas municipales y sitios web de gobierno electrónico.

Este trabajo muestra que la tecnología de comunicación cuántica se puede utilizar para futuras aplicaciones prácticas a gran nivel. De forma parecido, se puede establecer una red de comunicación cuántica global si se combinan las redes cuánticas nacionales de distintas naciones y si las universidades, instituciones y empresas se unen para normalizar los protocolos y el hardware vinculados.

En los últimos años, el equipo probó y mejoró ampliamente el rendimiento de distintas partes de la red integrada. Como ejemplo, con una frecuencia de reloj aumentada y un protocolo QKD más eficiente, el QKD de satélite a tierra actualmente posee una tasa promedio de generación de claves de 47.8 kilobits por segundo, que es 40 veces mayor que la tasa anterior. Los expertos además han llevado el récord de QKD en tierra a más de 500 km usando una tecnología punta llamada QKD de campo doble (TF-QKD).

A continuación, el equipo ampliará incluso más la red en China y con sus socios internacionales de Austria, Italia, Rusia y Canadá. igualmente poseen como objetivo desarrollar satélites QKD y receptores terrestres a reducida escala y rentables, al igual que satélites de órbita terrestre media y alta para conseguir QKD de nivel de diez mil kilómetros de todos los tiempos.

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