La comunicación cuántica es en realidad una forma de llamar a un sistema de telecomunicaciones basado en las propiedades cuánticas de la materia.

Como en muchas otras ocasiones, China se marca la primera muesca en un proyecto pionero. En esta ocasión se trata de comunicación cuántica, es decir, el uso de las propiedades cuánticas y el entrelazamiento para poder mejorar las redes de comunicación. En concreto se busca la mejora en seguridad a largas distancias. Y para ello, el Quantum Science Satellite apodado como Mozi, ya está en órbita listo para realizar cuantos experimentos hagan falta. Con esta puesta en escena, el conocido como QSS se convierte en el primer satélite de de sus características. ¿Estamos más cerca de una comunicación más rápida y segura?

¿En qué consiste la comunicación cuántica?

Como decíamos, la comunicación cuántica es en realidad una forma de llamar a un sistema de telecomunicaciones basado en las propiedades cuánticas de la materia. Lo muy pequeño sigue una serie de normas naturales muy distintas a las que conocemos en nuestro día a día. Por ejemplo, las partículas subatómicas se comportan como ondas y corpúsculos al mismo tiempo; en realidad, los átomos están en su mayoría «vacíos»; y así un sinfín de propiedades que parecen extrañas. Estas propiedades fueron en su mayoría predichas como fruto de sus estudios por grandes físicos. Como Einstein. Una de estas propiedades se refiere al entrelazamiento cuántico. Como decíamos, predicha por Einstein, Podolsky y Rosen, este fenómeno permite que dos partículas sean capaces de «reaccionar» sin que exista comunicación ninguna entre ellas. Para hablar por teléfono o conversar por chat hace falta una conexión.

Dicha conexión se realiza por ondas (de radio, por ejemplo), o por cable. Así se manda una señal que se interpreta, convirtiéndose en un mensaje. Pero el entrelazamiento permite mandar esa información sin que exista nada entre medias. Una partícula le indica a la otra en qué situación ha de estar sin que haya transmisión de ningún tipo. Es algo que ocurre de manera inquietantemente natural. Por eso se dice que dichas partículas están entrelazadas. En su momento, la llamada paradoja EPR describía este fenómeno, aunque era solo una conclusión teórica. Con el tiempo hemos comprobado que es cierto. Es más, podemos usarlo. Así surgió la computación cuántica. Y la comunicación cuántica, por supuesto.

Los átomos entrelazados «interactúan» (a falta de una palabra mejor) sin que exista nada entre ellosEl entrelazamiento cuántico ha sido comprobado numerosas veces desde el experimento de Bell. En la actualidad el entrelazamiento puede aportar una velocidad de computación que se estima mucho mayor que la posibilitada por los sistemas electrónicos actuales. Pero, además de la velocidad, la comunicación cuántica se puede aprovechar de otra propiedad para proporcionar una seguridad virtualmente irrompible. Como decíamos, los átomos entrelazados «interactúan» (a falta de una palabra mejor) sin que exista nada entre ellos. Eso implica que se pueden «mandar» mensajes sin que haya mensaje, propiamente dicho. Sin que exista nada entre medias. Solo punto emisor y punto receptor. Por tanto, no es posible interceptar el mensaje. Y no hay información más segura que la que no existe.

El Quantum Science Satellite

Mo-tzu asentó algunas de las bases más importantes de la filosofía China. Varios milenios después, en el espacio, el Quantum Science Satellite tiene la ambiciosa tarea de asentar las bases de la comunicación cuántica a largas distancias. Precisamente por ello se le apoda Mozi, (Mo-tzu). El Mozi fue puesto en órbita recientemente con la intención de comenzar las pruebas pertinentes lo antes posible. Pero, ¿de qué pruebas estamos hablando? El QSS está diseñado para distribuir claves codificadas cuánticamente entre dos estaciones: una situada en China y otra situada en Austria. De resultar positivas las pruebas, habremos conseguido afianzar la comunicación científica a largas distancias con un nivel sin precedentes de seguridad. Un sistema de codificación necesita una clave para poder decodificar un mensaje, que llega como si fuera un sinsentido. Cuando se envía un mensaje codificado, se envía también una clave para poder decodificarlo.

Pero, ¿y si alguien que no debe se hace con dicha clave? De esta manera, cualquier «hacker» puede hacerse con la información. Por el momento, el entrelazamiento cuántico no permite emitir información; es una de las características cuánticas. La información no puede viajar más rápido que la luz. Pero sí que se puede crear un sistema para generar claves. Y, además, puede crearse de manera que se envíen entre sí sin que exista una señal intermedia. Esto es precisamente lo que hace el satélite. Empleando un sistema similar de encriptación cuántica ya usado para transmitir claves aquí en la Tierra, el QSS transmitirá la «clave» de encriptación, virtualmente irrompible, sin que exista un canal de transmisión. Por tanto, los datos pueden viajar seguros por la vía usual gracias a unas medidas de codificación imbatibles.

El futuro de la comunicación

A pesar de las limitaciones, todo es cuestión de tiempo. Es decir, la teoría está ahí. Comprobada. La tecnología, por el contrario, todavía está terminando de fraguarse. Le queda, literalmente, muy poco. El QSS es un ejemplo de ello. Probablemente a medio o corto plazo podamos usar esta tecnología en conexiones más seguras. Hablamos de evitar el espionaje industrial o gubernamental. Al principio la tecnología estará disponible solo para unos pocos. Con el tiempo y el abaratamiento probablemente llegue a los hogares. Pero junto a la seguridad llegará también la velocidad. Aunque todavía es pura ciencia ficción, imaginad la posibilidad de emitir señales en tiempo real sin importar la distancia. Un método de comunicación al más puro estilo del «ansible» del Juego de Ender que se base en la interrelación entre partículas. ¿Sería posible? Todavía es un poco pronto para decirlo. Es más, podríamos decir que resulta un tanto «desafiante» según las leyes conocidas. Pero ¿quién sabe? En cualquier caso estamos ya en los primeros pasos del futuro de las comunicaciones. Un futuro muy prometedor.

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