Un centro del CSIC instala en su azotea un telescopio para lograr comunicaciones cuánticas Infobae
Madrid, 15 feb (EFE).- La encriptación cuántica, conocida técnicamente como distribución cuántica de claves, es una forma de proteger las comunicaciones usando las leyes de esta física. Ahora, un instituto del CSIC ha instalado en su azotea una estación, con un telescopio de 600 milímetros de diámetro, para el intercambio ultraseguro de información.
Está ubicada en Madrid, en el Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información (ITEFI) y al frente del proyecto -aún en desarrollo- está la investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Verónica Fernández Mármol.
"La estación va a servir para recibir y procesar comunicaciones cuánticas enviadas desde satélites, con el objetivo de crear enlaces de comunicación ultraseguros. Su función principal será realizar pruebas científicas y tecnológicas, validando en condiciones reales nuevas técnicas de comunicación cuántica espacial", explica a EFE la científica.
Este tipo de estaciones son una pieza clave de las futuras redes europeas de comunicaciones seguras pensadas para proteger información crítica de gobiernos, infraestructuras estratégicas y sistemas de defensa, objetivo de la iniciativa EuroQCI (Infraestructura de Comunicación Cuántica Europea).
"El proyecto -financiado con 10 millones de euros de fondos europeos y del propio CSIC- sitúa al Consejo y a España en la vanguardia, en un campo con una clara dimensión científica, industrial y de interés estratégico para la seguridad y autonomía europea".
La distribución cuántica de claves es un método por el que dos partes pueden generar una clave secreta compartida que es segura contra intercepciones, basándose en los principios extraordinarios de la mecánica cuántica, encargada de estudiar el mundo a escalas espaciales muy pequeñas.
A diferencia de los sistemas actuales, cuya seguridad depende de problemas matemáticos que podrían resolverse en el futuro con ordenadores muy potentes, la criptografía cuántica, que usa fotones, permite saber si alguien intenta espiar la comunicación porque cualquier interferencia deja una huella detectable, alterando las propiedades de las partículas.
Esto la hace especialmente importante en un momento en el que se espera que los futuros ordenadores cuánticos pongan en riesgo los métodos de cifrado tradicionales. No se trata, recalca Fernández, de una tecnología teórica, sino que ya se ha demostrado que funciona.
Ahora el reto está en pasar del laboratorio a infraestructuras reales, fiables y escalables. Precisamente, proyectos como este están en ese punto de transición, subraya Fernández, quien lidera el Laboratorio de Comunicación Cuántica del ITEFI.
La estación óptica terrestre cuántica, cubierta por un domo, incluye un telescopio de 4,2 metros de distancia focal, con un diseño óptico similar al de los grandes observatorios astronómicos, que permite captar señales extremadamente débiles con gran precisión.
Está equipado con espejos de cuarzo de muy alta calidad y una estructura de fibra de carbono que garantiza su estabilidad y buen rendimiento. Su sistema de apuntamiento de alta precisión está diseñado para seguir satélites en movimiento, no solo estrellas.
Además, entre otros componentes, en el telescopio se integrará un receptor cuántico, que permitirá detectar señales enviadas por satélites que transmiten comunicaciones cuánticas seguras. La agregación de todos ellos está prevista para mediados de este año.
La previsión es que la instalación entre en funcionamiento progresivamente, comenzando con ensayos en tierra. Por ejemplo, el equipo ya realizó una prueba de concepto de comunicación cuántica entre dos puntos separados por aproximadamente 2 kilómetros, entre el ITEFI y la sede del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
En esa demostración, que sirvió para validar tecnologías, se logró generar y distribuir claves cuánticas seguras en un entorno urbano real, no en el laboratorio.
El siguiente paso serán ensayos con satélites. Primero se harán con satélites experimentales de órbita baja, en el marco de misiones de demostración tecnológica nacionales y europeas, como las constelaciones SAGA, QUBE o Eagle-1, cuyo objetivo es validar la distribución cuántica de claves (QKD, por sus siglas en inglés) desde el espacio hacia estaciones en tierra.
La instalación cuántica del CSIC funcionará como un puente entre satélites y la red terrestre para comunicaciones ultraseguras. El proceso comienza cuando un satélite emite señales cuánticas -fotones individuales- hacia la estación en tierra.
El telescopio se orienta automáticamente para seguir al satélite, utilizando sistemas avanzados de apuntamiento y adquisición, y corrige las distorsiones de la atmósfera mediante la técnica de óptica adaptativa. En esta ultima parte, el equipo de Fernández colaborará con el Instituto de Astrofísica de Canarias.
Una vez captada la señal, un receptor cuántico analiza esos fotones y manda información de vuelta al emisor mediante un canal de comunicación convencional, y se generan dos claves criptográficas idénticas, una en el satélite y otra en la estación, que no pueden ser copiadas o interceptadas (los usuarios autorizados se darían cuenta).
Por tanto, satélite y estación pueden utilizar dichas claves para mandarse información cifrada de cualquier índole -datos gubernamentales en general, militares, industriales, espaciales- de manera totalmente segura.
En un escenario más completo, dos nodos terrestres, cada uno con su propia estación óptica cuántica, podrían compartir claves seguras usando el satélite como intermediario; así, dos puntos distantes podrían comunicarse de forma segura incluso a escala continental. EFE
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