Una de las formas en que la tecnología cuántica promete revolucionar la informática es a través de la quantum key distribution (QKD) (distribución cuántica de claves), un dispositivo cuántico que permite a las personas encriptar y desencriptar de forma segura las comunicaciones.

Ahora, los científicos han logrado reducir grandemente la cantidad de espacio necesario para crear uno.

La criptografía cuántica es la criptografía que utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida. (Fuente)

Los investigadores han desarrollado un chip QKD de solo 3 milímetros (¡0.12 pulgadas!) de tamaño, una hazaña impresionante teniendo en cuenta que las configuraciones de computación cuántica similares pueden ser tan grandes como un refrigerador o incluso ocupar el piso completo de una oficina.

Eso abre todo tipo de nuevas posibilidades para este tipo de tecnología cuántica. Un chip de solo 3 mm de tamaño puede integrarse en un reloj inteligente o rastreador de ejercicios, por ejemplo, ya que andar con un refrigerador atado a la muñeca es menos práctico.

Con un tamaño aproximado de 3 mm, el pequeño chip desarrollado por los científicos de NTU utiliza algoritmos de comunicación cuántica para una mejor seguridad que los estándares existentes de la industria. También abre puertas para tecnologías de comunicación más seguras que se pueden implementar en dispositivos compactos como teléfonos inteligentes, tabletas y dispositivos portátiles. Crédito: NTU Singapore

Entonces, ¿por qué es tan importante QKD? En este momento, cuando ciframos datos, generalmente usamos contraseñas o datos biométricos, que pueden ser pirateados o filtrados.

Tecnología cuántica

La tecnología cuántica brinda grandes ventajas: nos permite cifrar la clave dentro del mensaje. Solo la persona con la misma clave exacta que la que está dentro del mensaje puede abrirlo.}

Kwek Leong Chuan, físico de la Nanyang Technological University (NTU) en Singapur, dijo en un comunicado:

Es como enviar una carta segura. Imagine que la persona que escribió la carta encriptó el mensaje en un sobre con su llave también dentro. El destinatario necesita la misma llave para abrirlo. La tecnología cuántica asegura que la distribución de la clave sea segura, evitando cualquier manipulación de la clave”.

Se espera que más adelante esta forma de comunicación altamente segura se pueda utilizar en todas partes, desde cajeros automáticos hasta sitios de compras en línea. Es peligroso calificar cualquier tecnología como «inquebrantable», pero QKD se acerca.

Crédito: TheDigitalArtist / Pixabay

Aplicando la paradoja del gato de Schrödinger

La tecnología toma la clásica paradoja del gato de Schrödinger, a menudo asociada con la mecánica cuántica, y la aplica a la mensajería: tan pronto como se observa al gato, sabemos si está vivo o muerto, en el rompecabezas tradicional. En QKD, tan pronto como alguien observa el mensaje sin la clave, se vuelve ilegible.

Liu Ai Qun de NTU dijo en un comunicado:

En el mundo de hoy, la seguridad cibernética es muy importante ya que gran parte de nuestros datos se almacenan y comunican digitalmente. Casi todas las plataformas y repositorios digitales requieren que los usuarios ingresen sus contraseñas y datos biométricos, y mientras este sea el caso, podrían ser escuchados o descifrados”.

Todavía estamos esperando que la computación cuántica en su forma completa se convierta en realidad, pero los sistemas QKD han existido durante varios años. El desafío para los científicos es hacer que la tecnología sea más pequeña y más práctica, que es donde entra este nuevo chip.

La nueva solución desarrollada por los científicos de NTU debería ser relativamente fácil y barata de producir, ya que utiliza materiales industriales estándar como el silicio, que ya se utilizan ampliamente en la fabricación de computadoras.

Kwek Leong Chuan y Liu Ai Qun de NTU y creadores del chip. Crédito: NTU Singapore

Por ahora, sin embargo, esto sigue siendo solo un chip de «prueba de principio»: muestra lo que se puede hacer, pero aún no está listo para una producción o uso generalizado.

Eso debería llegar, a tiempo. Para comenzar, al igual que muchas innovaciones similares, podríamos ver esta tecnología de computación cuántica utilizada junto con sistemas basados ​​en la computación clásica, mientras se establece y refina.

A pesar del enorme desafío tecnológico de desarrollar sistemas de computación cuántica, los científicos continúan acercándose para hacer realidad la verdadera computación cuántica. Cuando llegue, debería significar que nuestros datos son mucho más seguros.

Liu dijo:

Este es el futuro de la seguridad de la comunicación y nuestra investigación nos acerca a la computación cuántica y la comunicación. Ayudará a impulsar la creación de dispositivos de comunicación de próxima generación, así como a mejorar los servicios digitales, como los portales financieros en línea de los bancos y los servicios gubernamentales digitales”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Nature Photonics.

Fuente: Science Alert / Nanyang Technological University