Buscando una mejor seguridad durante la transmisión de datos, Los gobiernos y otras organizaciones de todo el mundo han estado invirtiendo y desarrollando tecnologías relacionadas con la comunicación cuántica y los métodos de cifrado relacionados. Los investigadores están analizando cómo estos nuevos sistemas, que, En teoria, proporcionaría canales de comunicación imposibles de piratear; se puede integrar en redes de fibra óptica existentes y futuras.

Investigación en el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones de Japón, por un equipo que incluye al investigador invitado principal Tobias A. Eriksson, promete resolver uno de los desafíos clave para esta aplicación:cómo lograr una comunicación segura utilizando una distribución de claves cuánticas continuamente variable. A menudo abreviado como QKD, este método es el intercambio continuo de claves de cifrado, generado con tecnología cuántica, para cifrar los datos que se transfieren entre dos o más partes.

En un documento que se presentará en la OFC:La Conferencia y Exposición de Comunicaciones de Fibra Óptica que se llevará a cabo del 3 al 7 de marzo en San Diego, Calif., Eriksson y sus colegas dicen que el principal obstáculo para esta aplicación es el ruido generado por los amplificadores de fibra en los sistemas de fibra monomodo de la generación actual. Su investigación consistió en explorar cómo explotar la tecnología de fibra óptica multinúcleo que se espera que se utilice en las futuras redes de transmisión.

Como el nombre sugiere, Los sistemas de fibra óptica multinúcleo utilizan varios núcleos de fibra en una sola hebra a través de los cuales se pueden transmitir los datos. En las redes de fibra actuales, cada hebra suele tener un solo núcleo.

"La comunicación segura es uno de los desafíos más difíciles en este momento y muchos de los métodos de cifrado actuales pueden algún día romperse fácilmente con algoritmos diseñados para computadoras cuánticas". ", Dice Eriksson." Una de las razones por las que no hemos visto el despliegue comercial de QKD es que la tecnología no es compatible con la arquitectura de red actual ".

A medida que la fibra multinúcleo comience a implementarse en el futuro, Eriksson dijo:los investigadores están estudiando cómo se podría aprovechar esa tecnología para resolver el problema del cifrado.

"La pregunta que nos hicimos es si las dimensiones espaciales de las fibras multinúcleo pueden explotarse para la copropagación de señales clásicas y cuánticas, ", Dijo Eriksson." Lo que encontramos es que los canales clásicos pueden transmitirse completamente ajenos a las señales cuánticas, lo que en fibra monomodo no es posible ya que el ruido del amplificador mata los canales cuánticos ".

El equipo de Eriksson midió el exceso de ruido de la diafonía entre los canales clásico y cuántico, utilizando fibra de 19 núcleos. Descubrieron que este enfoque tiene el potencial de admitir 341 canales QKD, con un espaciado de 5 GHz entre longitudes de onda de 1537 nm y 1563 nm.

Los resultados técnicos del equipo se describen en un documento que se presentará en San Diego en la reunión de la OFC. El grupo informó que cuando los canales cuánticos utilizan un núcleo dedicado de una fibra multinúcleo, Los operadores de red pueden evitar el ruido generado por la diafonía de núcleo a núcleo asegurándose de que las longitudes de onda de las señales cuánticas de QKD se encuentren en la banda de guarda entre los canales clásicos que transportan datos. Esta sencilla solución resuelve el problema de la multiplexación de canales cuánticos y clásicos y evita la introducción de nuevos componentes para los canales de comunicación clásicos.