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Encriptado Cuántico y pruebas de Teletransporte

El profesor Pan Jianwei, miembro de la Academia de Ciencias de China, ha hecho importantes avances con su grupo de investigación en el campo de la distribución en el espacio libre y teletransporte cuántico, convertido en la frontera de la información y la tecnología cuántica desde que la teoría de la mecánica cuántica fue establecida en el siglo 20. Su trabajo ha establecido una base sólida para la comunicación a larga distancia cuántica y las pruebas fundamentales de las leyes de la mecánica cuántica.

El objetivo científico principal de los experimentos cuánticos a escala espacial, Quantumm Experiments at Space Scale (Quess) es la implementación de una red de larga distancia basado en la comunicación cuántica de alta velocidad cuántica de distribución de claves (QKD) entre satélites y la estación de tierra, aunque esto podría abrir las puertas a la teleportación.

Los experimentos a escala de Quantum en el espacio serán lanzados en un cohete Long March-2D a una órbita sincronizada con el sol con una altitud de 600 kilémetros y ángulo de inclinación de 97,79 grados. Su vida útil es de 2 años de funcionamiento. Habrá distintos tipos de cargas útiles como un comunicador de clave cuántica, transmisor cuántico entrelazado, encriptado cuántico de fuente de fotones y procesador controlador cuántico.

El nuevo programa de satélite espacial Quantum (Quess) no es un simple experimento. China ya es líder mundial en tecnología de comunicaciones y espera convertirse en potencia cuántica; Proporciona una comunicación cuántica vía satélite será la piedra angular para la traducción de la investigación de vanguardia en un activo estratégico.

Ahora China está lista para poner en marcha un proyecto que puede proporcionar la ruta de acceso a un sistema de comunicaciones indescifrable, girando mensajes cuánticos y llevándolos hacia el espacio.

Cuando se aplica a un algoritmo de cifrado el entrelazamiento cuántico, ninguna partícula puede ser descrita indpendientemente, sino que convierte las partículas en un estado cuántico nebuloso que “colapsa” cuando se observa. La encriptación cuántica asume así la ventaja de esta característica y puede ser usada para detectar a los posibles intrusos, cuya presencia hace que los estados cuánticos colapsen y revelen el espionaje a las partes legítimas. Además, la complejidad de la mecánica cuántica la hace a prácticamente imposible de realizar ingeniería inversa a la clave cuántica generada a través de entrelazamiento cuántico.

Las claves cuánticas son teóricamente imposibles de ofrecer grietas, ni siquiera por la computación cuántica, una forma teórica de supercomputación que se comprometió a derrotar a las formas tradicionales de cifrado. Es importante señalar sin embargo, que no todo es perfectamente seguro. Al igual que el resto de formas de encriptación, son vulnerables a la denegación de servicio, la manipulación física de las comunicaciones entre dispositivos cuánticos, los fallos humanos en la seguridad operacional y la suplantación del remitente.
El Satélite Espacial Quantum —Experimentos Cuánticos a Escala Espacial (Quess)— tratará de convertir esta teoría a la realidad. Se lanzará en julio de 2016. Operado por la Academia de Ciencias de China, este comunicador por satélite de 500 kg contiene una clave cuántica, emisor entrelazamiento cuántico, unidad de procesamiento fuente de encriptado, y un comunicador láser. Quess va a transmitir entre dos estaciones terrestres (una en China y en la otra Europa ) El profesor Pan Jianwei comentó que la distancia involucrada (las órbitas Quess a una altitud de 1.000 kilometros) es ideal para probar el teletransporte cuántico de los fotones. Además, la Academia de Ciencias de Austria proporcionará los receptores ópticos para las estaciones terrestres europeos.

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El teletransporte cuántico, más cerca

Además de los propios esfuerzos en TIC, los científicos chinos se han unido con sus homólogos europeos. Si Quess tiene éxito, China va a construir una red de distribución de claves cuánticas entre Asia y Europa en 2020 para ser seguido por una red de comunicaciones cuánticas mundial en el año 2030.

En estas investigaciones, la Agencia Espacial China cuenta con la colaboración del Institute for Quntum Optics and Quantum Information de Viena. Este organismo dependiente de la Academia Austriaca de Ciencias está llevando a cabo varios proyectos concretos sobre el entrelazamiento de ultra-larga distancia que permitiría establecer una red de comunicación cuántica en todo el mundo. Los investigadores han podido comprobar ya empíricamente la conexión entre dos fotones separados por 144 kilómetros y el encriptado cuántico entre las bases experimentales de La Palma y Tenerife usando un trazado óptico, lo que permitiría demostrar protololos más complejos como el teletransporte cuántico.

Quess es uno de los “Programas estratégicas prioritarias”, del Centro Nacional de Ciencia Espacial, que incluyen proyectos científicos que se centran en los agujeros negros, materia oscura, y la radiación cósmica de fondo. El programa marca un cambio significativo en los programas espaciales chinos, que se han centrado hasta ahora principalmente en la exploración espacial humana y robótica.

 

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Fuente: NSSC