El mini-satélite envía un mensaje cuántico cifrado una distancia récord
Los científicos en China han transmitido imágenes encriptadas un récord de 12,900 kilómetros, allanando el camino para mensajes cuánticos en cualquier lugar de la Tierra
El satélite del tamaño de un refrigerador Jinan-1, en la foto antes de su lanzamiento en 2022.
Los investigadores han roto un récord de distancia en la comunicación cuántica enviando una llave de cifrado secreta de casi 13,000 km desde China a Sudáfrica, utilizando un ‘microsatélite’ barato y ligero.
El satélite pudo enviar pulsos de luz láser, colocada en estados cuánticos especiales, desde una azotea en Beijing a otro en la Universidad de Stellenbosch, cerca de Ciudad del Cabo. Los pulsos formados una clave cuántica que se usó para cifrar dos imágenes – Uno de los Grandes Muralla de China y uno que muestra parte del campus de Stellenbosch. La hazaña, una especie de cifrado conocido como distribución de clave cuántica (QKD), es un paso para poder enviar mensajes ultra segundo entre dos ubicaciones, sin embargo, distante. Fue descrito en la naturaleza el 19 de marzo.
El satélite, llamado Jinan-1, es diez veces más ligero, 45 veces más barato y mucho más eficiente que su predecesor, Micius, que se lanzó en 2016dice Jian-Wei Pan, físico cuántico de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hefei, China, quien dirigió el trabajo.
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El equipo de Pan también encogió el receptor de la estación fundamental de 13,000 kg a 100 kg portátiles. “Queremos mejorar la tecnología de prueba de principio a realmente práctica y útil”, dice. Pan agrega que su equipo está trabajando con la firma de telecomunicaciones con sede en Beijing China Telecom para lanzar cuatro microsatélites más para aplicaciones comerciales en 2026.
“Este es otro hito en el desarrollo de una red Global QKD”, dice Alexander Ling, físico cuántico de la Universidad Nacional de Singapur. El satélite es “un paso significativo” en el despliegue de este tipo de cifrado en tiempo real, agrega Katanya Kuntz, física cuántica y cofundadora de Qubo Consulting, una empresa con sede en Calgary, Canadá, ayuda a otras compañías a adoptar tecnologías cuánticas.
Los investigadores encriptaron estas dos imágenes utilizando una clave cuántica, que transmitieron desde China a Sudáfrica.
Universidad de Ciencia y Tecnología de China
Códigos inquebrantables
Los físicos piensan que las futuras computadoras cuánticas podrá romper muchos tipos de cifradopero las técnicas como QKD proporcionan “una garantía muy sólida de que una futura computadora cuántica no puede leer comunicaciones confidenciales”, dice Ling.
QKD ya es utilizado por bancos y gobiernos para transmitir claves a través de fibra óptica. Pero estos cables absorben fotones, limitando la distancia sobre la cual puede viajar la señal. Debido a que la luz se absorbe a una velocidad mucho más baja cuando viaja por el aire que en un cable de fibra óptica, los satélites podrían actuar como un relé para enviar claves secretas entre dos ubicaciones en casi cualquier lugar del planeta.
El cifrado cuántico se basa en la idea de que si dos partes comparten una clave secreta, pueden revolver un mensaje para que solo ellos puedan decodificarlo.
El experimento de PAN implicó enviar pulsos de luz láser que están en una ‘superposición’, donde existen a la vez en dos estados cuánticos, que representan 1 o 0. Al comparar la configuración que el remitente usa con los utilizados por el receptor para medir los pulsos, las dos partes pueden resolver una selección de 1 o 0s medidos para usar como una clave segura. Si un espía intenta interceptar el mensaje, esto perturba los estados cuánticos y crea ruido, revelando que la clave se ha visto comprometida.
Comunicación más rápida
La configuración que involucra a Jinan-1 incluye “varios logros tecnológicos impresionantes”, dice Kuntz, miembro del equipo científico del cifrado cuántico y el satélite científico, un satélite QKD que debe ser lanzado el próximo año por la Agencia Espacial Canadiense. La comunicación entre el suelo y el satélite es más rápida que con los sistemas anteriores, lo que acelera el cifrado, dice ella. El equipo también pudo reducir el satélite dando a algunos de sus componentes dos trabajos, señala Pan, por ejemplo, usando solo una pieza de kit para apuntar el haz y controlar la orientación del satélite.
Sin embargo, Jinan-1 no puede hacer todo lo que su predecesor más grueso podría. No produce fotones ‘enredados’, lo que habilitaría tipos de cifrado que ocultan la llave incluso del satélite. En el sistema actual, Jinan-1 procesa la clave, “y un español podría aprender la clave secreta si [they] pirateó el satélite ”, dice Kuntz. Entanglement también se necesitará para Conecte las computadoras cuánticas en todo el mundo como parte de un Internet cuántico. La miniaturización de la tecnología para el enredo es más difícil, pero el desarrollo de microsatélites con dicho equipo será “completamente factible” en el futuro, dice Pan.
Actualmente se están preparando alrededor de una docena de satélites cuánticos para lanzarse en todo el mundo, dice Ling, cofundador de Speqtral, una firma con sede en Singapur que trabaja en satélites QKD aún más pequeños y livianos que Jinan-1. “Esta área está comenzando a ver un aumento de la inversión y la actividad a medida que las empresas y las organizaciones comienzan a explorar la posibilidad de una red QKD global”, dice.
Este artículo se reproduce con permiso y fue Primero publicado el 19 de marzo de 2025.