China deja atrás a EE. UU. y Europa en la carrera por la Internet del futuro.

China encabeza la carrera para conseguir una red internet cuántica espacial clave para el futuro de las comunicaciones a prueba de hackers, mientras

Europa acaba de arrancar y EE. UU. se queda completamente atrás

Foto: Centro de comunicación cuántica chino conectado al satélite de comunicaciones Micius dentro del programa QUESS.

.Por Jesús Díaz

China ha dejado atrás a los Estados Unidos en una tecnología clave para conseguir hegemonía global: la comunicación cuántica. Los chinos llevan años construyendo este tipo de redes que, según los expertos, son absolutamente imposibles de interceptar y descifrar. Su impresionante avance en los últimos seis años tendrá graves consecuencias estratégicas a nivel comercial y militar.

Foto: Uno de los centros de control de Fuerza Espacial estadounidense. (US Space Force)

Lo cuenta Arthur Herman, historiador, experto en computación cuántica, inteligencia artificial y director de la Iniciativa de la Alianza Cuántica del think tank internacional Hudson Institute. Herman también afirma que, ante el éxito chino, Europa ha pegado un acelerón con tres iniciativas público-privadas cuyo objetivo es establecer redes de comunicación cuánticas apoyados por satélites. Sorprendentemente, EEUU ahora mismo está fuera de esta nueva carrera tecnológica que ellos mismos iniciaron en 2003, cuando DARPA — el brazo de investigación avanzada del Pentágono que desarrolló Internet y el GPS, entre otras muchas tecnologías claves — puso en marcha la primera red de comunicación cuántica.

Qué es la comunicación cuántica

La tecnología de encriptación cuántica no es nueva. Varias compañías ya ofrecen estos servicios, que permiten almacenar y transmitir datos codificados con llaves cuánticas imposibles de descifrar. Su inconveniente actual es que sufren grandes pérdidas en el canal de comunicación, algo que encriptación de las comunicaciones con satélite quiere resolver.

El satélite de distribución de llaves cuánticas Micius.

Este tipo de comunicaciones utilizan fotones entrelazados a miles de kilómetros de distancia para distribuir llaves cuánticas (QKD en sus siglas en inglés). Si uno de los fotones cambia de estado, este cambio se refleja de forma instantánea en su fotón entrelazado a kilómetros de distancia, proporcionando una transferencia de información instantánea. El efecto es a veces descrito como ‘teleportación’. Si alguien intenta interceptar y descifrar esta comunicación, la propia naturaleza de la física cuántica hace que el estado de la información cambie sólo por el hecho de ser observado. Grosso modo, la observación resulta en la ‘destrucción’ de la información. La consecuencia obvia es que nadie puede descifrar estos datos porque no hay nada que descifrar. Según las leyes de la física, ningún hacker en el universo podría interceptar o descifrar estas comunicaciones. Sólo las terminales de comunicación que cuentan con las llaves cuánticas adecuadas son capaces de leer la información transmitida por estas redes.

China a la cabeza

China lanzó su primer satélite de comunicación cuántica, llamado Micius, en 2016. El satélite fue la primera pieza de un programa de pruebas llamado QUESS — siglas en inglés de experimentos cuánticos a escala espacial — realizado por el país asiático en colaboración con científicos austriacos de la Universidad de Viena y la Academia Austriaca de las Ciencias.

El experimento fue un éxito, estableciéndose una red de tres nodos entre dos estaciones en tierra y el satélite. China siguió avanzando en el programa y añadió otro satélite este mes de julio, además de instalar un módulo de comunicaciones cuánticas en la estación espacial Tiangong-2, que ahora actúa como repetidor QKD.

El éxito de estos experimentos culminó en enero de 2021, cuando China puso en marcha la primera red integrada de comunicaciones cuánticas de la historia, cubriendo una distancia de 4.600 kilómetros con 700 cables de fibra óptica y un satélite actuando de distribuidor QKD. Según el estudio publicado en Nature, ésta ha sido la primera demostración práctica a gran escala de este tipo de redes, con la participación de “150 usuarios industriales por todo China, incluyendo bancos estatales y locales, redes eléctricas municipales y páginas web del gobierno”.

Europa acelera

Mientras tanto, como apunta Herman, Europa sigue la estela china con tres programas separados. Uno — formado por la Agencia Europea del Espacio y un consorcio de 20 compañías — lanzará el primer satélite cuántico en 2024, que distribuirá llaves QKD a las redes de comunicación cuántica europeas. Su nombre será Eagle-1 y, según la ESA, “demostrará la factibilidad de la tecnología de distribución de claves cuánticas, que utiliza los principios de la mecánica cuántica para distribuir las claves de cifrado de tal manera que cualquier intento de escucha se detecte inmediatamente, dentro de la UE utilizando un sistema basado en satélites”.

El segundo es una colaboración entre la compañía SpeQtral, la agencia de tecnología e industria espacial de Singapur y la empresa francesa Thales. El tercero viene de Reino Unido, con cinco lanzamientos de satélites de distribución QKD que comenzarán en 2023 a cargo de Virgin Orbit — la compañía de Richard Branson que realiza lanzamientos desde una nave nodriza Boeing 747 — y la empresa Arqit Quantum. Esos cinco satélites serán parte de una red encriptada disponible exclusivamente para las agencias de inteligencia y defensa de Canadá, Australia, Nueva Zelanda, Reino Unido y los Estados Unidos (la alianza de los Cinco Ojos).

Estados Unidos se queda en tierra

Sorprendentemente, estos últimos se han quedado literalmente en tierra. Herman dice que la Agencia de Seguridad Nacional norteamericana ha ignorado las enormes posibilidades de este tipo de redes, “sugiriendo que el interés chino en la tecnología ha sido una pérdida de tiempo y dinero”. Obviamente, Europa no está de acuerdo.

Según Herman, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea “ha financiado la investigación sobre el uso de drones para crear redes cuánticas”. Según sus promotores, el uso de drones para distribuir llaves QKD es una mejor solución que el uso de satélites que, apuntan, “sólo funciona cuando el satélite y la estación terrestre están en perfecta alineación”. Para el analista, sin embargo, es inexplicable que EE. UU. se esté quedando atrás en una carrera que puede dar a China — y Europa — una capacidad tecnológica y militar imposibles de contrarrestar.

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