El concepto de distribución de claves cuánticas (de su acrónimo en inglés QKD) fue propuesto por primera vez en la década de 1970, pero no fue hasta la década de 1980 cuando realmente salió a la luz. La idea era increíblemente simple; no obstante, hasta la década de 1990 no se estableció la conexión con el entrelazamiento, y cuando la comunidad científica comenzó a interesarse. Desde entonces, el progreso ha sido notable y ahora es quizás la tecnología cuántica más madura, estando disponible comercialmente durante más de 15 años.

La sociedad digital actual depende en gran medida de la seguridad de los datos, tanto durante la comunicación como en el almacenamiento, por ejemplo, en los canales de banca electrónica, comercio electrónico, salud electrónica o gobierno electrónico; especialmente si se tiene en cuenta el sector sanidad, donde es posible que los registros deban protegerse durante toda la vida de una persona. De manera similar, la infraestructura crítica que proporciona, por ejemplo, el sector energía, también debe abordar este riesgo y las tecnologías cuánticas nuevamente son la clave.

Si bien está disponible comercialmente durante muchos años, continúa el progreso para hacer que estos sistemas sean más compactos, más baratos y capaces de operar en distancias más largas. Todos estos son críticos para la adopción de estas tecnologías por parte de los gobiernos y la industria. La integración de tales sistemas QKD en la infraestructura de red existente es el desafío actual, y equipos multidisciplinarios de fabricantes de equipos de telecomunicaciones, proveedores de infraestructura crítica, operadores de red, proveedores de equipos QKD, profesionales de seguridad digital y científicos están trabajando en esto.

QKD proporciona una forma de distribuir y compartir claves secretas que son necesarias para los protocolos criptográficos. La importancia aquí radica en garantizar que sigan siendo privados, es decir, entre las partes que se comunican. Para hacer esto, nos basamos en lo que alguna vez se consideró el problema de los sistemas cuánticos; si los «mira», o los perturba de alguna manera, «rompe» las características cuánticas. Desde FIDESOL hemos abordado la divulgación de tales temas, elaborando una serie de videos que detallan estas ideas para todo público, comenzando con Sobre bits y qubits.

QKD permite la generación y distribución de claves secretas, que luego pueden incorporarse a los protocolos criptográficos para garantizar la seguridad en las diversas aplicaciones donde se utilizan. La belleza que aporta la física cuántica a esta solución es que si un espía o un hacker intenta interceptar la generación de claves, introducirán errores y se revelarán. Es importante destacar que esto sucede antes de que se codifique o comunique cualquier información. Para más detalles acerca del procedimiento QKD hemos elaborado video sobre un protocolo en concreto en Distribución segura de claves.

Las demostraciones de laboratorio y algunas pruebas de campo de QKD en la década de 1990 allanaron el camino para los primeros sistemas comerciales a principios de la década de 2000. Desde entonces, hemos visto el desarrollo de todas las tecnologías subyacentes y nuevos protocolos para QKD y aplicaciones de seguridad que pueden explotarlos. Se han demostrado altas velocidades (> Mbps) y largas distancias (> 400 km) y tanto los sistemas académicos como comerciales continúan haciéndose más pequeños y más baratos. Se espera que esto se acelere en los próximos años y se adapten soluciones más integradas para QKD.

Desde FIDESOL, y a través de ÉGIDA, estamos contribuyendo a que las investigaciones fundamentales, que nos permiten un entendimiento cada vez mejor acerca de cómo funcionan las cosas, posibiliten a desarrollar tecnologías que mejoren nuestra sociedad.

Si te has quedado con ganas de saber más, os dejamos esta conferencia sobre el tema, especialmente preparada para la ocasión por nuestro compañero el Dr. Mariano Caruso, experto en física cuántica: