Investigación cuántica promete una revolucionan en la ciberseguridad

 

Recientes avances en tecnologías de vanguardia en láser y nanofísica, óptica cuántica y fotónica han brindado a los investigadores las herramientas necesarias para controlar y manipular sistemas cuánticos en miniatura, como átomos individuales o fotones, las partículas de luz más pequeñas.

Estos desarrollos han dado lugar a una nueva área de la ciencia: Quantum Information Science, o QIS, que estudia la información codificada en sistemas cuánticos y abarca la computación cuántica, la comunicación cuántica y la detección cuántica, entre otros subcampos.

Los científicos consideran que la Quantum Information Science tiene el potencial de configurar la forma en que se procesará la información en el futuro.

El laboratorio de investigación RDECOM del Ejército E.U., invierte en la investigación de QIS para garantizar la superioridad tecnológica continua en este campo de rápido desarrollo, que a su vez traerá múltiples tecnologías nuevas en computación, encriptación, comunicación segura y mediciones precisas.

Sin embargo, para utilizar la información cuántica, los científicos deben encontrar formas sólidas para procesarla y transmitirla.

En las comunicaciones clásicas, el filtrado es bastante sencillo, ya que se realiza localmente, es decir, en el lugar exacto en que se recibe la información; directamente en su teléfono o enrutador de Internet, por ejemplo.

En el mundo cuántico, las cosas se vuelven mucho más complejas. Por esta razón, el equipo de investigación del laboratorio ha estado buscando formas de filtrar el ruido de pequeños bits de información cuántica: bits cuánticos o qubits enviados a través de enlaces de telecomunicaciones de fibra óptica.

Descubrieron que el filtrado no necesariamente tiene que ser realizado por la parte receptora.

Durante el último año, los investigadores han estado investigando el problema de la transmisión de pares de fotones enredados sobre fibras ópticas. El modelo desarrollado predice tanto la calidad de los estados cuánticos transmitidos como la velocidad a la que se puede transmitir la información cuántica.

Además, el equipo del laboratorio desarrolló una nueva técnica que ayuda a reducir los efectos nocivos del ruido.

Los modelos desarrollados se validaron experimentalmente utilizando el recientemente construido Quantum Networking Testbed en el laboratorio, que simula la infraestructura de fibra de telecomunicaciones práctica.

Según los investigadores, para poder hacer realidad la tecnología cuántica, se debe construir un banco de pruebas de campo a gran escala, guiando así el desarrollo de hardware y software cuánticos.

El estudio ha sido realizado en Laboratorio de Investigación RDECOM, el laboratorio de investigación corporativa (ARL) del Ejército, que está tras la búsqueda de una nueva forma de proteger la información cuántica durante la transmisión, para lograr una comunicación más segura y confiable para los combatientes en el campo de batalla.