Criptografía cuántica

Desde la antigüedad se han ideado formas de enviar mensajes de manera segura. Algunas eran relativamente sencillas como remplazar las letras de un escrito confidencial con signos. Hoy en día usamos números secretos como llaves para tener acceso a la información, sin embargo, para una computadora son fáciles de descubrir, aun si nuestros números secretos contaran con cientos de dígitos es cosa de dedicarle tiempo electrónico para encontrar el correcto. Dentro de algunos años tendremos una forma segura de compartir información: la criptografía cuántica.

Ésta se basa en dos propiedades del mundo subatómico, cuya física es distinta a la vida diaria. La primera es la dualidad onda partícula. Podemos referirnos a la luz, a los fotones, tanto partículas como ondas. Cabe notar que así como se puede enviar información empleando ondas de radio, puede trasmitirse con la luz.

Otra propiedad de los fotones es que pueden enlazarse. Lo que esto significa es que si dos fotones se crean juntos y están enlazados y uno cambia de estado simultáneamente, el otro también lo hará. Una de las características de que se pueda enlazar, es la polarización. Si un fotón cambia de polarización, el otro enlazado lo hará instantáneamente; no importa qué tan alejados estén el uno del otro. Si dos personas se quieren mandar mensajes confidenciales, la primera enlaza dos fotones, le manda uno con la información al receptor. Si un tercero intercepta un fotón y mide su polaridad, instantáneamente el fotón enlazado cambiará la suya, lo cual alertará a quien envió el mensaje sobre la intromisión y se desactivará instantáneamente el sistema.

Pueden enviarse números secretos de miles de dígitos con fotones enlazados y saber de manera instantánea si alguien trató de interceptarlos e interrumpir su trasmisión. Son múltiples los problemas para utilizar fotones enlazados para la comunicación. Cuando se enlazan dos fotones y uno se trasmite, éste puede sufrir interferencia con la luz del medio ambiente y con las moléculas del aire. Por eso se han utilizado satélites nocturnos para enviar los fotones enlazados. Si queremos comunicar Mérida con Tijuana, el haz de luz tendría que viajar 3,000 km a través de la atmósfera, en cambio, si se envía a un satélite sólo tendría que atravesar la atmósfera de ida y regreso. La densidad atmosférica disminuye considerablemente después de 15 km; por lo tanto, la luz trasmitida sólo estaría sujeta a interferencia durante unos 30 km. Aun así, un satélite como el Micius, que empleó fotones de luz infrarroja, sólo logró capturar unos cuantos fotones enlazados de cada millón de fotones trasmitidos.

Dadas las ventajas de la trasmisión cuántica varios países dedican recursos para su desarrollo y es posible que antes de una década sea una realidad cotidiana.