Nuevo hito en comunicación cuántica del satélite Micius chino

   MADRID, 19 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Nuevos experimentos han demostrado el intercambio seguro satélite-tierra de claves criptográficas durante el paso del satélite cuántico chino Micius sobre una estación terrestre.

   Utilizando Micius como relé confiable, se creó una clave secreta entre China y Europa en lugares separados hasta 7.600 km en la Tierra. Concretamente, fueron estaciones terrestres ubicadas en Xinglong (cerca de Pekín), Nanshan (extremo oeste de China) y Graz (cerca de Viena).

   Las comunicaciones privadas y seguras son fundamentales para el uso de Internet y el comercio electrónico, y es importante establecer una red segura con protección global de datos. La criptografía de clave pública tradicional generalmente se basa en la intratabilidad computacional de ciertas funciones matemáticas.

   Por el contrario, la distribución de clave cuántica (QKD) utiliza cuantos de luz individuales (fotones individuales) en estados de superposición cuántica para garantizar la seguridad incondicional entre partes distantes.

   Anteriormente, la distancia de comunicación cuántica se ha limitado a unos pocos cientos de kilómetros debido a la pérdida de fibras ópticas o al espacio libre terrestre.

   Según los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, una solución prometedora a este problema explota los enlaces satelitales y espaciales, que pueden conectar dos puntos remotos en la Tierra con una pérdida de canal muy reducida, ya que la mayor parte del recorrido de propagación de los fotones se realiza a través del espacio vacío con pérdida y decoherencia insignificantes.

   Un equipo multidisciplinario de este organismo, dirigido por el profesor Jian-Wei Pan, lleva más de 10 años desarrollando un sofisticado satélite, Micius, dedicado a experimentos de ciencia cuántica, que se lanzó en agosto de 2016. y orbita a una altitud de unos 500 kilómetros. Cinco estaciones terrestres en China se coordinan con el satélite Micius.

Un año después del lanzamiento, se lograron tres hitos clave para una Internet cuántica a escala global: QKD satélite-a-tierra a estado señuelo con velocidad de kHz en una distancia de 1200 km; distribución de entrelazamientos cuánticos basada en satélites a dos lugares en la Tierra separados por uno 1200 kilómetros y prueba de Bell, y teletransportación cuántica de tierra a satélite. Las eficiencias efectivas de los enlaces en la QKD basada en satélites se midieron en 20 órdenes de magnitud mayor que la transmisión directa a través de fibras ópticas a la misma distancia. Los tres experimentos son los primeros pasos hacia una internet cuántica global basada en el espacio, según los científicos chinos.

   El QKD basado en satélite ahora se ha combinado con redes cuánticas metropolitanas, en las que las fibras se utilizan para conectar de manera eficiente y conveniente a numerosos usuarios dentro de una ciudad en una escala de distancia de 100 kilómetros. Por ejemplo, la estación de Xinglong ahora se ha conectado a la red cuántica de multinodo metropolitana en Pekín a través de fibra óptica.

   Recientemente, la estructura más grande de comunicación cuántica basada en fibra ha sido construida en China, también por el equipo del Profesor Pan, que une Pekín con Shanghai (pasando por Jinan y Hefei, y 32 relés confiables) con una longitud de fibra de 2000 km. La red troncal está siendo probada para aplicaciones del mundo real por parte del gobierno, bancos, compañías de valores y compañías de seguros, informa Phys.org.