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Primera red de comunicación cuántica integrada del mundo

Los científicos chinos han integrado el primer mundo Red de comunicación cuántica creado conectando más de 700 cables de fibra óptica en la Tierra a dos satélites. Tiene más de 4600 km de largo y conecta a los usuarios de Beijing a Shanghai. Es la red de este tipo más grande del mundo y un paso importante en términos de seguridad de datos. Jianwei Pan, Yuao Chen y Chengzhi Peng de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hefei anunciaron los resultados en "Naturaleza"(http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-03093-8). Dan esperanza para aplicaciones prácticas y globales de tecnologías de comunicación similares en el futuro.

Fuente de la imagen: Pixabay

Comunicación cuántica

¿Qué es la comunicación cuántica? Utiliza señales cuánticas para transmitir datos, lo que hace que el robo sea prácticamente imposible. Resuelve uno de los mayores problemas que enfrenta la Internet moderna, a saber, su vulnerabilidad a los ataques de piratería.

La física cuántica conoce el concepto de "Entrelazamiento"de partículas. De una manera simplista, se puede decir que dos partículas permanecen tan fuertemente conectadas entre sí que siempre tienen una forma gemela. Intentar manipular una de ellas cambia inmediatamente la otra partícula también, sin importar dónde se encuentre Esta combinación hace imposible un ataque de piratería porque sería interceptado de inmediato y la señal atacada se resolvería.


El núcleo de la comunicación cuántica es la distribución de claves cuánticas (QKD), que utiliza los estados cuánticos de las partículas para crear una secuencia de ceros y unos. Cada intento de interceptación entre el remitente y el destinatario cambia esta secuencia (clave) y se nota de inmediato. A diferencia del cifrado de datos convencional (por ejemplo, tecnología blockchain), el Comunicación cuántica como absolutamente seguro. Es para transferir datos bancarios, militares o gubernamentales. Información de infraestructura clave destinado a.


Infraestructura para QKD

sin embargo, el Tecnología QKD restricciones importantes, especialmente en lo que respecta a la gama. Hasta ahora, ha permitido la transmisión de datos a una distancia de unos pocos cientos de kilómetros con fibra óptica y a una distancia de alrededor de mil kilómetros con satélites y estaciones terrestres. En 2016, China lanzó el primer Satélites de comunicación cuántica (QUESS)lo que permitió utilizar la tecnología entre dos estaciones terrestres separadas por 2.600 km. En 2017, se completaron más de 2.000 km de red de fibra óptica dedicada para QKD entre Beijing y Shanghai.

La red de fibra óptica terrestre y las conexiones satelitales se integraron con la ayuda de relés confiables. Esto permitió construir una red de comunicaciones que atiende a más de 150 usuarios en China, incluidos bancos estatales y locales, redes de energía municipales y sitios web gubernamentales.

El trabajo de los investigadores chinos demuestra que la tecnología de la comunicación cuántica se puede poner en práctica a gran escala en el futuro. También es posible tener un Red de comunicación cuántica que se creará cuando se integren las redes nacionales y las universidades, instituciones y empresas se unan para estandarizar los protocolos y dispositivos correspondientes.

Mejorar la eficiencia

En los últimos años, el equipo chino ha probado y mejorado intensamente el rendimiento de su red. Los investigadores lograron determinar la frecuencia de la Generación de claves QKDg en 40 veces a 47,8 kb por segundo y también para aumentar el alcance de la transmisión de claves basada en tierra.
El mayor desarrollo de las redes cuánticas es de interés para los investigadores de Austria, Italia, Rusia y Canadá. Entre otras cosas, quieren poner un satélite lo suficientemente alto para orbitar un Transferencia de datos QKD a distancias mucho mayores.