Fuente: Agencia EFE/agencia_efe@proceso.hn
Madrid, España – La distribución cuántica de claves, también conocida como encriptación cuántica, es un método de protección de comunicaciones basado en las leyes de la física cuántica. Recientemente, un instituto español ha instalado en su azotea una estación equipada con un telescopio de 600 milímetros de diámetro para el intercambio de información ultrasegura.
Esta estación se encuentra en Madrid, dentro del Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información (ITEFI), y está dirigida por la investigadora Verónica Fernández Mármol, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), quien encabeza este proyecto que aún se encuentra en desarrollo.
“La estación servirá para recibir y procesar comunicaciones cuánticas transmitidas desde satélites, con la finalidad de establecer enlaces de comunicación ultraseguros. Su principal función será llevar a cabo pruebas científicas y tecnológicas, validando nuevas técnicas de comunicación cuántica espacial en condiciones reales”, detalla la científica a EFE.
Este tipo de estaciones representan un componente fundamental para las futuras redes europeas de comunicaciones seguras, diseñadas para proteger información crítica perteneciente a gobiernos, infraestructuras estratégicas y sistemas de defensa, dentro del marco de la iniciativa EuroQCI (Infraestructura de Comunicación Cuántica Europea).
“El proyecto, financiado con 10 millones de euros procedentes tanto de fondos europeos como del CSIC, posiciona al Consejo y a España a la vanguardia en este campo con una clara importancia científica, industrial y estratégica para la seguridad y autonomía europea”, añade Fernández.
La distribución cuántica de claves permite que dos partes generen una clave secreta compartida que es invulnerable a interceptaciones, basándose en los principios fundamentales de la mecánica cuántica, que estudia el comportamiento del universo a escalas minúsculas.
A diferencia de los sistemas actuales cuya seguridad depende de problemas matemáticos que podrían ser resueltos en el futuro por ordenadores muy potentes, la criptografía cuántica utiliza fotones y posibilita detectar cualquier intento de espionaje porque cualquier interferencia altera las propiedades de las partículas y deja una señal identificable.
Esto adquiere especial relevancia ante la expectativa de que futuros ordenadores cuánticos puedan comprometer los métodos tradicionales de cifrado. Como enfatiza Fernández, no se trata solo de una tecnología teórica sino que ya se ha demostrado su funcionamiento efectivo.
El desafío ahora consiste en trasladar esta tecnología desde el laboratorio hacia infraestructuras reales que sean confiables y escalables. Precisamente proyectos como este están en esa fase crucial, resalta Fernández, líder del Laboratorio de Comunicación Cuántica del ITEFI.
La estación óptica terrestre cuántica, protegida por un domo, cuenta con un telescopio que posee una distancia focal de 4,2 metros y un diseño óptico similar al utilizado en grandes observatorios astronómicos, permitiendo captar señales extremadamente débiles con alta precisión.
Está equipado con espejos de cuarzo de calidad superior y posee una estructura fabricada en fibra de carbono que garantiza estabilidad y óptimo desempeño. Además, su sistema avanzado de apuntamiento está diseñado para seguir satélites en movimiento y no sólo estrellas.
Entre sus componentes también se incluye un receptor cuántico integrado al telescopio, que posibilita detectar señales enviadas desde satélites que transmiten comunicaciones cuánticas seguras. La integración completa está prevista para mediados de este año.
Se espera que la instalación comience a funcionar paulatinamente iniciando con ensayos terrestres. Por ejemplo, el equipo ha llevado a cabo una prueba conceptual sobre comunicación cuántica entre dos puntos separados por aproximadamente 2 kilómetros: entre el ITEFI y la sede del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades en España.
Esta demostración permitió validar tecnologías al generar y distribuir claves cuánticas seguras en un entorno urbano real fuera del laboratorio.
El próximo paso serán pruebas con satélites experimentales en órbita baja dentro del marco de misiones nacionales y europeas destinadas a demostraciones tecnológicas, tales como las constelaciones SAGA, QUBE o Eagle-1, cuyo propósito es confirmar la distribución cuántica de claves (QKD) desde el espacio hacia estaciones terrestres.
La instalación cuántica del CSIC actuará como intermediaria entre satélites y redes terrestres para facilitar comunicaciones ultraseguras. El proceso inicia cuando un satélite emite señales cuánticas —fotones individuales— hacia la estación terrestre.
El telescopio se orienta automáticamente para seguir al satélite gracias a sistemas avanzados de apuntamiento y adquisición; además corrige distorsiones atmosféricas utilizando técnicas de óptica adaptativa. En esta última etapa colabora el equipo liderado por Fernández junto al Instituto de Astrofísica del archipiélago canario español.
Una vez capturada la señal, un receptor cuántico analiza los fotones y envía información al emisor mediante un canal convencional; así se generan dos claves criptográficas idénticas —una en el satélite y otra en la estación— que no pueden ser copiadas ni interceptadas sin dejar rastro detectable por los usuarios autorizados.
De esta manera, tanto satélite como estación pueden emplear estas claves para intercambiar información cifrada —ya sean datos gubernamentales generales, militares, industriales o espaciales— con total seguridad.
En un escenario más avanzado, dos nodos terrestres equipados cada uno con su propia estación óptica cuántica podrían compartir claves seguras utilizando al satélite como intermediario; así sería posible establecer comunicaciones seguras entre puntos distantes incluso a escala continental. EFE
Este contenido fue hecho con la asistencia de una inteligencia artificial y contó con la revisión del editor/periodista.
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