La criptografía cuántica le permite hacer que la comunicación entre las personas sea completamente segura, protegiendo los canales de comunicación de la escucha. Esta tecnología se está volviendo cada vez más importante. Los físicos saben desde hace tiempo que las computadoras cuánticas (cuando aparecen en una forma utilizable) le permiten descifrar cualquier tipo de protección criptográfica. Bueno, ya que la llegada de las computadoras cuánticas comerciales está a la vuelta de la esquina, los científicos tienen que inventar métodos de protección de datos cada vez más sofisticados. Todo esto redunda en interés de las empresas, las organizaciones gubernamentales y los militares.
En general, la criptografía cuántica es importante para todos los que necesitan casi un cien por ciento de protección contra la piratería. Pero hay un problema. El hecho es que la criptografía cuántica funciona con fotones individuales, que transportan información cuántica. Pero incluso los mejores cables de fibra óptica pueden guiar a los fotones a una distancia de no más de 200 km antes de que el proceso de absorción haga que todos estos intentos sean inútiles. Por lo tanto, la criptografía cuántica funcionó previamente (e incluso en la versión de prueba) solo a distancias cortas.
Pero los científicos chinos desarrollaron un satélite que eliminó el obstáculo en forma de distancia. Este satélite,
Micius , se lanzó en 2016. En los últimos años, realizó varias tareas y entró en el nivel operativo. El verano pasado, ganó todo el poder y
pudo teletransportar un fotón desde la órbita directamente a la Tierra.
Como puede suponer, la criptografía cuántica es un método para proteger las comunicaciones basado en los principios de la física cuántica. A diferencia de la criptografía tradicional, que funciona con métodos puramente matemáticos para garantizar el secreto de la información, la criptografía cuántica se centra en la física. El proceso de enviar y recibir información se realiza por medios físicos, por ejemplo, electrones o fotones. Bueno, las escuchas pueden considerarse un cambio en ciertos parámetros de objetos físicos, en este caso, portadores de información.
La tecnología de la criptografía cuántica se basa en la incertidumbre fundamental del comportamiento de un sistema cuántico, que se expresa en el principio de incertidumbre de Heisenberg. En este caso, es imposible obtener simultáneamente las coordenadas y el momento de una partícula, y también es imposible medir un parámetro de fotón sin distorsionar otro.
Idealmente, utilizando fenómenos cuánticos, puede crear un sistema de comunicación que detecte las escuchas en el 100% de los casos. Como se mencionó anteriormente, escuchar a escondidas en un canal cuántico conduce a un cambio en los parámetros de la señal original. El nivel de ruido en el sistema aumentará, y los usuarios del sistema
podrán reconocer de inmediato
el hecho de escuchar a escondidas, así como medir el nivel de su actividad.
Los dispositivos para la criptografía cuántica no pueden llamarse nuevos. Entonces, el primer sistema criptográfico cuántico en funcionamiento fue creado en 1989 en el Centro de Investigación de IBM por los científicos Bennett y Brassard. El sistema era un canal cuántico que funcionaba, por un lado, con
el aparato transmisor
de Alice y, por otro, con el aparato receptor de Bob. Ambos dispositivos estaban a una distancia de 1 metro el uno del otro. El control se llevó a cabo utilizando una computadora, en la que se descargaron las representaciones del programa de los usuarios legales del atacante Eve, que intentaron "espiar".
Las partículas en un sistema de criptografía cuántica pueden llamarse claves cuánticas. Su distribución es un proceso clave. Si ambas partes tienen una clave, pueden comunicarse a través de los canales de comunicación tradicionales sin la amenaza de ser escuchados. Entonces, el satélite chino envía claves desde la órbita. Se encuentra en órbita de tal manera que pasa sobre ciertos puntos de la superficie de la tierra aproximadamente a la misma hora todos los días.
Cuando el satélite está en una estación terrestre china en
Hebei , envía una llave a la Tierra, que le permite abrir canales de comunicación seguros. Los chinos lograron abrir un enlace de video seguro entre la Academia de Ciencias de China en Beijing y la Academia de Ciencias de Austria en Viena. Por lo tanto, ambas partes recibieron la clave. La comunicación por video se realizó a través de un canal tradicional.
"Hemos demostrado la posibilidad de comunicación cuántica intercontinental entre dos puntos a 7600 kilómetros de distancia entre sí", dijeron los participantes del proyecto.
A pesar de los éxitos, es demasiado pronto para hablar sobre el uso comercial de la tecnología. Por el momento, esto es solo una prueba de la operatividad del sistema basada en los principios teóricos presentados anteriormente.
Ref:
arxiv.org/abs/1801.04418