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La criptografía cuántica sólo funciona si Alice y Bob (emisor y receptor) comparten posiciones relativas por adelantado. Ahora, los físicos han descubierto cómo hacerlo sin esta información.

El mundo de la criptograía está pasando por una revolución cuántica. Las extrañas leyes de la mecánica cuántica permiten a los criptógrafos crear códigos que garanticen una privacidad perfecta. Hasta hace poco, los mejores criptógrafos sólo podían apuntar a una privacidad bastante buena, con códigos que siempre se venían comprometidos de una u otra forma. La criptografía cuántica, por otra parte, es perfecta; segura en teoría y práctica.

Unas pocas compañías incluso han empezado a vender un dispositivo que pueden enviar mensajes perfectamente seguros, principalmente a bancos y gobiernos (aunque el propio dispositivo deja algunos huecos que un fisgón puede atacar).

Pero aún así, estamos en los primeros días de esta tecnología y, naturalmente, sufre algunos obstáculos importantes. Por ejemplo, una limitación bien conocida es que la criptografía cuántica sólo puede usarse sobre conexiones punto a punto y no para redes donde los datos deben ser enrutados. Esto se debe a que el proceso de enrutamiento destruye las propiedades cuánticas de los fotones usados para securizar los mensajes.

Una limitación menos conocida es que el receptor y el emisor de mensajes cuánticos encriptados – los famosos Alice y Bob – deben estar perfectamente alineados para que puedan llevarse a cabo las medidas de polarización bien definidas sobre los fotones cuando llegan. Los físicos dicen que Alice y Bob deben compartir el mismo marco de referencia.

Esto no es difícil de lograr cuando Alice y Bob están en laboratorios sobre la Tierra. Pero es mucho más difícil cuando uno se mueve respecto al otro, en un satélite, por ejemplo, que estuviese girando y orbitando la Tierra.

Hoy, Anthony Laing de la Universidad de Bristol y algunos compañeros, demuestran cómo solventar esto. El truco está en usar tripletes entrelazados de fotones, los conocidos como qutrits, en lugar de pares entrelazados.

Esto resuelve el problema incrustándolo en una dimensión extra abstracta, que es independiente del espacio. Por lo que mientras que Alice y Bob sepan la forma en que están relacionadas estas dimensiones abstractas, la tercera proporciona un marco de referencia contra el que hacer las otras dos medidas.

Esto permite que Alice y Bob tomen cualquier medida que necesiten sin tener que acordar por adelantado un marco de referencia. Hay una condición: Alice y Bob no pueden moverse demasiado rápido durante las medidas dado que esto cambia su orientación relativa y se necesitaría un nuevo qutrit para establecer una referencia.

Esto será útil para la encriptación cuántica en enlaces de satélite, el tipo de cosa que las agencias gubernamentales y los militares podrían querer hacer. Pero hay otra aplicación más valiosa.

Si en algún momento se usa de forma amplia la encriptación cuántica, se necesitará trabajar entre un microchip y otro sin necesidad de compartir un marco de referencia por adelantado. Esto siempre ha sido un problema debido a que los chips en el interior de los ordenadores están en un movimiento constante (relativo a la longitud de onda de la luz) y debido a que la polarización de los fotones varía cuando se mueven a través de las fibras ópticas, se introduce otra fuente de error.

Debido a esto es por lo que la criptografía cuántica, que es independiente del marco de referencia, es una tecnología que lo permite y tan valiosa potencialmente. Significa que Laing y sus colegas han hecho una de los avances clave que llevarán la criptografía cuántica a las masas.

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Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1003.1050: Reference Frame Independent Quantum Key Distribution

Fuente: CienciaKanija

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