Los científicos chinos han establecido la primera red de comunicación cuántica integrada del mundo, combinando más de 700 fibras ópticas en tierra con dos enlaces tierra-satélite para lograr una distribución de clave cuántica en una distancia total de 4, 600 kilómetros para usuarios de todo el país. El equipo, dirigido por Jianwei Pan, Yuao Chen, Chengzhi Peng de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China en Hefei, reportado en Naturaleza sus últimos avances hacia lo global, Aplicación práctica de dicha red para futuras comunicaciones.

A diferencia del cifrado convencional, La comunicación cuántica se considera imposible de piratear y, por lo tanto, el futuro de la transferencia segura de información para los bancos. redes eléctricas y otros sectores. El núcleo de la comunicación cuántica es la distribución de claves cuánticas (QKD), que utiliza los estados cuánticos de las partículas, por ejemplo. fotones:para formar una cadena de ceros y unos, mientras que cualquier espionaje entre el remitente y el receptor cambiará esta cadena o clave y se notará de inmediato. Hasta aquí, la tecnología QKD más común utiliza fibras ópticas para transmisiones a lo largo de varios cientos de kilómetros, con alta estabilidad pero considerable pérdida de canal. Otra tecnología importante de QKD utiliza el espacio libre entre satélites y estaciones terrestres para transmisiones a miles de kilómetros de nivel. En 2016, China lanzó el primer satélite de comunicaciones cuánticas del mundo (QUESS, o Mozi / Micius) y logró QKD con dos estaciones terrestres que son 2, 600 km de distancia. En 2017, un más de 2, Se completó la red de fibra óptica de 000 km de longitud para QKD entre Beijing y Shanghai.

Utilizando relés de confianza, la red de fibra terrestre y los enlaces de satélite a tierra se integraron para atender a más de 150 usuarios industriales en China, incluidos los bancos estatales y locales, redes eléctricas municipales, y sitios web de gobierno electrónico. Este trabajo muestra que la tecnología de la comunicación cuántica se puede utilizar para futuras aplicaciones prácticas a gran escala. Similar, se puede establecer una red de comunicación cuántica global si se combinan las redes cuánticas nacionales de diferentes países, y si universidades, instituciones y empresas se unen para estandarizar protocolos relacionados, hardware.

En los últimos años el equipo probó y mejoró ampliamente el rendimiento de diferentes partes de la red integrada. Por ejemplo, con una frecuencia de reloj aumentada y un protocolo QKD más eficiente, el QKD de satélite a tierra ahora tiene una tasa promedio de generación de claves de 47,8 kilobits por segundo, que es 40 veces mayor que la tasa anterior. Los investigadores también han llevado el récord de QKD en tierra más allá de los 500 km utilizando una nueva tecnología llamada QKD de campo doble (TF-QKD).

A continuación, el equipo ampliará aún más la red en China y con sus socios internacionales de Austria, Italia, Rusia y Canadá. También tienen como objetivo desarrollar a pequeña escala, satélites QKD rentables y receptores terrestres, así como satélites de órbita terrestre media y alta para lograr todos los tiempos, QKD de diez mil kilómetros de nivel.