El mundo está un paso más cerca de tener una Internet totalmente segura y una respuesta a la creciente amenaza de los ciberataques. gracias a un equipo de científicos internacionales que han creado un prototipo único que podría transformar la forma en que nos comunicamos en línea.

El invento liderado por la Universidad de Bristol, revelado hoy en la revista Avances de la ciencia , tiene el potencial de servir a millones de usuarios, se entiende que es la red cuántica más grande de su tipo, y podría usarse para proteger la comunicación en línea de las personas, particularmente en estos tiempos liderados por Internet acelerados por la pandemia de COVID-19.

Al implementar una nueva técnica, aprovechando las simples leyes de la física, Puede hacer que los mensajes estén completamente a salvo de la interceptación y, al mismo tiempo, superar los principales desafíos que anteriormente han limitado los avances en esta tecnología poco utilizada pero muy publicitada.

El autor principal, el Dr. Siddarth Joshi, quien dirigió el proyecto en los laboratorios de tecnología de ingeniería cuántica (QET) de la universidad, dijo:"Esto representa un gran avance y hace que la Internet cuántica sea una propuesta mucho más realista. Hasta ahora, la construcción de una red cuántica ha supuesto un coste enorme, tiempo, y recurso, además de comprometer a menudo su seguridad, lo que frustra todo su propósito ".

"Nuestra solución es escalable, relativamente barato y, lo mas importante de todo, inexpugnable. Eso significa que es un cambio de juego emocionante y allana el camino para un desarrollo mucho más rápido y una implementación generalizada de esta tecnología ".

Internet actual se basa en códigos complejos para proteger la información, pero los piratas informáticos son cada vez más expertos en burlar esos sistemas, lo que lleva a ciberataques en todo el mundo que provocan importantes violaciones de la privacidad y fraudes que ascienden a billones de libras al año. Con tales costos proyectados para aumentar dramáticamente, el caso para encontrar una alternativa es aún más convincente y la tecnología cuántica ha sido aclamada durante décadas como el reemplazo revolucionario de las técnicas de cifrado estándar.

Hasta ahora, los físicos han desarrollado una forma de cifrado seguro, conocida como distribución de clave cuántica, en el que partículas de luz, llamados fotones, se transmiten. El proceso permite que dos partes compartan, sin riesgo de interceptación, una clave secreta que se utiliza para cifrar y descifrar información. Pero hasta la fecha esta técnica solo ha sido efectiva entre dos usuarios.

"Hasta ahora, los esfuerzos para expandir la red han involucrado una vasta infraestructura y un sistema que requiere la creación de otro transmisor y receptor para cada usuario adicional. Compartir mensajes de esta manera, conocidos como nodos de confianza, simplemente no es lo suficientemente bueno porque utiliza mucho hardware adicional que podría tener fugas y ya no sería totalmente seguro, "Dijo el Dr. Joshi.

La técnica cuántica del equipo aplica un principio aparentemente mágico, llamado enredo, que Albert Einstein describió como "acción espeluznante a distancia". Explota el poder de dos partículas diferentes colocadas en lugares separados, potencialmente a miles de millas de distancia, para imitarse simultáneamente. Este proceso presenta oportunidades mucho mayores para las computadoras cuánticas, sensores, y procesamiento de información.

"En lugar de tener que replicar todo el sistema de comunicación, esta última metodología, llamado multiplexación, divide las partículas de luz, emitida por un solo sistema, para que múltiples usuarios puedan recibirlos de manera eficiente, "Dijo el Dr. Joshi.

El equipo creó una red para ocho usuarios utilizando solo ocho receptores, mientras que el método anterior necesitaría multiplicar el número de usuarios muchas veces; en este caso, totalizando 56 cajas. A medida que aumenta el número de usuarios, la logística se vuelve cada vez más inviable; por ejemplo, 100 usuarios tomarían 9, 900 cajas receptoras.

Para demostrar su funcionalidad a distancia, las cajas receptoras se conectaron a fibras ópticas a través de diferentes ubicaciones en Bristol y se probó la capacidad de transmitir mensajes a través de la comunicación cuántica utilizando la red de fibra óptica existente en la ciudad.

"Además de ser completamente seguro, la belleza de esta nueva técnica es su agilidad aerodinámica, que requiere un hardware mínimo porque se integra con la tecnología existente, "Dijo el Dr. Joshi.

El sistema único del equipo también incluye gestión del tráfico, entregando un mejor control de la red que permite, por ejemplo, ciertos usuarios deben tener prioridad con una conexión más rápida.

Mientras que los sistemas cuánticos anteriores han tardado años en construirse, a un costo de millones o incluso miles de millones de libras, esta red se creó en unos meses por menos de £ 300, 000. Las ventajas financieras aumentan a medida que se expande la red, Entonces, mientras que 100 usuarios en sistemas cuánticos anteriores podrían costar en la región de £ 5 mil millones, El Dr. Joshi cree que la tecnología de multiplexación podría reducir eso a alrededor de £ 4.5 millones, menos del 1 por ciento.

En los últimos años, la criptografía cuántica se ha utilizado con éxito para proteger las transacciones entre centros bancarios en China y asegurar los votos en las elecciones suizas. Sin embargo, su aplicación más amplia se ha visto frenada por la enorme escala de recursos y costos involucrados.

"Con estas economías de escala, la perspectiva de una Internet cuántica para uso universal es mucho menos descabellada. Hemos probado el concepto y refinando aún más nuestros métodos de multiplexación para optimizar y compartir recursos en la red, podríamos estar buscando servir no solo a cientos o miles, pero potencialmente millones de usuarios en un futuro no muy lejano, "Dijo el Dr. Joshi.

"Las ramificaciones de la pandemia COVID-19 no solo han demostrado la importancia y el potencial de Internet, y nuestra creciente dependencia de él, pero también cómo su seguridad absoluta es primordial. El entrelazamiento de multiplexación podría ser la clave vital para hacer de esta seguridad una realidad muy necesaria ".