Está claro que la computación cuántica cambiará enormemente lo que podemos hacer con las computadoras. Aportará una velocidad y capacidades sin precedentes que conducirán a rápidos avances científicos y médicos, a un mejor diagnóstico de enfermedades, una producción más rápida de medicamentos y una mejor modelización de los pronósticos del cambio climático, entre muchas otras cosas que tendrán un gran impacto en la sociedad.
También, romperá el cifrado que usamos para proteger los datos y los sistemas informáticos en la actualidad.
Dada la cantidad de datos que se roban a diferentes industrias y gobiernos, nos encontramos ante un gran problema.
CRIPTOGRAFÍA CUÁNTICA
La criptografía cuántica resuelve este problema explotando las propiedades de la mecánica cuántica para transmitir de forma segura claves criptográficas utilizando fotones de luz generados por láser.
El ejemplo más conocido de criptografía cuántica es la distribución de claves cuánticas (QKD). Debido a que QKD se basa en las leyes de la física y no en cálculos matemáticos como el cifrado tradicional, el sistema es teóricamente irrompible.
¿CÓMO FUNCIONA?
Desglosamos el proceso para explicarlo mejor:
- El remitente transmite fotones a través de un filtro (o polarizador) que les da aleatoriamente una de las cuatro posibles polarizaciones y designaciones de bits: Vertical (un bit), horizontal (cero bit), 45 grados a la derecha (un bit) o 45 grados a la izquierda (cero bit).
- Los fotones viajan a un receptor, que utiliza dos divisores de haz (horizontal / vertical y diagonal) para “leer” la polarización de cada fotón. El receptor no sabe qué divisor de haz usar para cada fotón y tiene que adivinar cuál usar.
- Una vez que se ha enviado el flujo de fotones, el receptor le dice al remitente qué divisor de haz se usó para cada uno de los fotones en la secuencia en que fueron enviados, y el remitente compara esa información con la secuencia de polarizadores usados para enviar la clave. Los fotones que se leyeron utilizando el divisor de haz incorrecto se descartan y la secuencia de bits resultante se convierte en la clave.
Si el fotón es leído o copiado de alguna manera por un intruso, el estado del fotón cambiará. Los puntos finales detectarán el cambio. En otras palabras, esto significa que no puede “leer” el fotón y reenviarlo o hacer una copia sin ser detectado.
La necesidad de un cifrado inquebrantable nos está mirando a la cara. Con el desarrollo de las computadoras cuánticas en el horizonte, la integridad de los datos cifrados está ahora en riesgo.
Afortunadamente, la criptografía cuántica, a través de QKD, ofrece la solución que necesitamos para salvaguardar nuestra información, todo basado en los complejos principios de la mecánica cuántica.
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