Un grupo de investigadores de Rusia ha desarrollado un método innovador que permite aplicar sistemas ligeros de aprendizaje automático, es decir, IA, para predecir de forma más eficaz el nivel de errores cuánticos en un sistema de distribución de claves. Esta mejora aumenta la fiabilidad y la velocidad de los sistemas de comunicación cuántica, según el servicio de prensa de NITU MISIS.
El sistema de distribución de claves en los ordenadores cuánticos suele pertenecer a la tecnología de criptografía cuántica, que utiliza los principios de la mecánica cuántica para transmitir de forma segura las claves criptográficas. Permite generar una clave secreta común que no puede ser interceptada sin ser detectada.
El algoritmo creado por los científicos utiliza el aprendizaje automático para optimizar dinámicamente la corrección de errores en los sistemas de distribución cuántica de claves. La rectora de NITU MISIS, Alevtina Chernikova, ha declarado que el desarrollo es un paso importante hacia la creación de redes cuánticas escalables y prácticas. Sus autores son científicos de NITU MISIS, la Escuela Superior de Economía, así como de la empresa nacional QRate en el marco del proyecto estratégico "Internet cuántico". Su objetivo es garantizar la máxima protección de los datos en las redes cuánticas.
Teóricamente, dicha protección debe basarse en los principios de la mecánica cuántica, pero en realidad surgen interferencias en las líneas de fibra óptica. Debido a esto, al finalizar una sesión de comunicación, los usuarios reciben claves "en bruto" que deben coincidir. Debido al ruido natural o a la interferencia de intrusos, siempre surgen errores que se corrigen mediante códigos de corrección. El algoritmo analiza los datos en tiempo real y selecciona el algoritmo de corrección óptimo.
Los sistemas de corrección dividen las claves en pequeños bloques, cada uno de los cuales corresponde a una suma de comprobación transmitida a través de un canal abierto. Esto permite detectar y corregir los bits que no coinciden, pero con la reducción del tamaño de los bloques, la verificación se ralentiza, lo que hace que el proceso sea más vulnerable a los intrusos.
Los científicos rusos descubrieron que el tamaño de los bloques se puede seleccionar de forma óptima prediciendo la frecuencia de los errores en la transmisión de claves, entrenando sistemas ligeros de aprendizaje automático con datos reales obtenidos en el proceso de observación de las líneas de comunicación cuántica. Este enfoque garantiza una rápida adaptación a los cambios en el funcionamiento del sistema, lo que permite transmitir de forma fiable y rápida las claves de cifrado.