Internet Cuántica: ¿Dos años y medio funcionando?

La idea de una Internet Cuántica, o sea, una red que hace uso de las leyes de la mecánica cuántica para transmitir datos de forma segura, es algo en lo que han estado trabajando varios sectores enfocados en la seguridad. Sin embargo, ya hay una de estas redes en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, y lo que sorprende más aún es que lleva unos dos años y medio funcionando. Aunque todavía existen algunas limitaciones técnicas importantes, esta red no deja de ser una sólida prueba de concepto, acercando más su viabilidad comercial.

“Comunicación cien por ciento segura”. Parece una contradicción por el simple hecho de que un sistema de seguridad perfecto es imposible, pero el concepto de Internet Cuántica nos coloca muy cerca de ello. En términos sencillos: Al medir un objeto cuántico (por ejemplo, un fotón), se cambia su condición. Por lo tanto, si dos sistemas comparten una clave a través de un enlace cuántico, y un sistema externo intenta “conocer” a esa clave, lo único que logrará es perturbar su integridad y anunciar el ataque. Aunque ya existen aplicaciones comerciales de esta tecnología, lo cierto es que está al alcance de muy pocos, y tiene una limitación muy grande, que es la de una conexión punto a punto. Dicho en otras palabras, no es posible enrutar mensajes como lo hacemos normalmente. Los llamados “routers cuánticos” se encuentran en desarrollo, sin embargo, en el corto plazo se necesitaría otra opción.

Y esa opción es nada menos que un hub. Así lo han revelado Richard Hughes y el resto de su equipo en el Laboratorio Nacional de Los Alamos. Allí tienen en funcionamiento a una verdadera Internet Cuántica, la cual se ha mantenido en esa condición por los últimos dos años y medio. En esta implementación, una terminal se conecta al hub a través de un enlace cuántico, y envía el mensaje. Una vez recibido, el hub se encarga de convertir el mensaje a “bits convencionales”, establecer el destino, y luego reconvertirlo a bits cuánticos (qubits) para ser retransmitido vía enlace cuántico a la otra terminal. Mientras el hub sea lo suficientemente seguro (es, después de todo, la pieza clave y el punto débil del sistema), el mismo nivel de seguridad se extendería a toda la red.

Un problema detrás de esta red cuántica está en su escala. Al aumentar la cantidad de enlaces sobre el hub se hace más complicado administrar todas las conexiones posibles entre las terminales. Una solución para esto se encuentra en combinar los enlaces cuánticos con conexiones convencionales. El hub es el único que puede recibir mensajes cuánticos, mientras que las terminales están equipadas solamente con transmisores. Las terminales envían claves conocidas como “libretas de un solo uso”, y el hub las utiliza para establecer conexiones seguras clásicas. Aún así, esta técnica sigue colocando al hub como factor limitante para la seguridad del resto de la red. El futuro de una Internet Cuántica pura depende de los antes mencionados routers cuánticos, y el primero de ellos tuvo su debut en agosto de 2012. Aún hay que esperar, pero están más cerca…