Rusia y China llevaron a cabo un experimento para transmitir mensajes protegidos mediante criptografía cuántica. Una estación terrestre rusa en Zvenigorod intercambió imágenes codificadas de 256×64 píxeles con una estación terrestre en Nanshan, China, a través del satélite chino de comunicación cuántica "Mo-zi".
En China, desde hace muchos años funciona su propia red cuántica de 4600 km de longitud, que utilizan bancos y empresas. Para solucionar el problema de las comunicaciones cuánticas entre diferentes continentes, los científicos chinos comenzaron a realizar investigaciones con la participación de "Mo-zi" en 2016. En 2019, se unieron a ellos rusos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS, el CCR y "KuSpace Technologies". En el transcurso de una serie de experimentos, se logró realizar la distribución cuántica de claves entre dos puntos a una distancia de 3800 km: entre las estaciones terrestres en Zvenigorod y Nanshan.
¿Para qué sirve la criptografía cuántica?
La criptografía cuántica y la comunicación cuántica por satélite son una forma de proteger la información en el mundo digital de fugas y una respuesta al crecimiento de la potencia de los ordenadores de los delincuentes. Los ordenadores cuánticos en manos de hackers pueden hacer frente fácilmente a los algoritmos matemáticos en los que se basa la criptografía tradicional para proteger la información. En el caso de la criptografía cuántica, esta se basa en la física: la información se codifica en cuantos individuales, es imposible leerla desapercibida, lo que permite transmitir claves criptográficas.
Sin embargo, la señal óptica en la fibra, a través de la cual se transmiten los fotones, se debilita, y la infraestructura de transmisión de datos requiere nodos intermedios de confianza. Por lo tanto, la transmisión de claves criptográficas a través de un satélite se considera óptima.
El método de distribución de claves cuánticas a través de fibra óptica tiene limitaciones: el flujo de partículas de luz pierde su energía al ser absorbido en la fibra óptica, y después de un par de cientos de kilómetros la señal se vuelve tan débil que es imposible distinguirla del ruido. Cabe destacar que esta señal cuántica no se puede amplificar silenciosamente en el proceso de distribución. En este contexto, la transmisión de claves a través de un satélite en el espacio cósmico abierto, donde no hay nada que pueda absorber o dispersar significativamente la luz, representa una ventaja significativa y permite transmitir claves a cualquier punto de la Tierra de forma más eficaz que a través de fibra óptica.
La estación terrestre receptora en Zvenigorod puede realizar sesiones de comunicación estables con el satélite y decodificar los estados de polarización de fotones individuales enviados por la nave espacial.
¿Dónde se aplica la criptografía cuántica?
Según diversas estimaciones, el mercado mundial de la criptografía cuántica crecerá de media casi un 40% anual. En la práctica mundial, los grandes bancos y las empresas de telecomunicaciones ya utilizan o están probando esta tecnología, como, por ejemplo, lo hace la propia China. En Rusia, los primeros en lanzar un proyecto piloto en esta dirección fueron "Rosatom" y "Rostelecom", la infraestructura de comunicaciones cuánticas se está construyendo con el apoyo de la Hoja de Ruta de Ferrocarriles Rusos. También hay al menos una empresa privada que se dedica a esta tecnología: "KuRate", fundada con el apoyo del Centro Cuántico Ruso.
La criptografía cuántica por satélite se puede aplicar en Rusia también en la protección de datos de objetos situados a gran distancia. En particular, entre yacimientos remotos de minerales o para la comunicación entre rompehielos. En el marco del proyecto estratégico de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS "Internet Cuántico" del programa del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de Rusia "Prioridad 2030", los investigadores ya han estudiado los riesgos de ataques de delincuentes en este método de comunicación y los han eliminado. Este es un paso importante hacia la creación de sistemas de comunicación por satélite de alta velocidad y protegidos cuánticamente en Rusia.
¿Tiene Rusia sus propios satélites cuánticos?
Pronto los habrá. En el verano de 2023, se lanzó desde el cosmódromo de Vostochny el primer prototipo de satélite cuántico en Rusia: la pequeña nave espacial "Impulso-1" de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS y "KuSpace Technologies". En él se encuentra el equipo que permite probar la transmisión de información a través de un canal de comunicación láser. Las sesiones de comunicación con él se realizan con normalidad. Según información de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS, "las grandes empresas ya han empezado a mostrar interés en esta dirección, y el desarrollo de la tecnología de microsatélites cuánticos acerca el horizonte de la viabilidad económica de la introducción de tecnologías cuánticas".
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