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La teoría de la relatividad de Einstein animada

La teoría de la relatividad de Einstein

La criptografía cuántica se rompe mediante la relatividad

Actualidad Informática. La criptografía cuántica se rompe mediante la relatividad. Rafael Barzanallana. UMU

En un artículo aparecido el 29 de mayo en Physical Review Letters se explica un método por el cual se pueden romper los sistemas criptográficos basados en los principios de la mecánica cuántica. Dicho método se basa en permitir que el flujo de datos interactúe con un estado cuántico que viaja hacia atrás en el tiempo. Es decir, se usa la teoría general de la relatividad para alterar un sistema cuántico.

Para que un sistema criptográfico sea seguro la clave está en que el código que sirve para cifrar el mensaje no sea conocido más que por el emisor y el receptor del mensaje y que dicho código no sea fácilmente deducible. Para garantizar la seguridad, sin embargo, sería necesario además que se detectase a cualquier persona extraña que intentase tener conocimiento del mensaje, no digamos ya de la clave. Esta garantía es la que da la criptografía cuántica.

Como es conocido, el hecho de medir un sistema cuántico lo altera. Esta propiedad es de la que hace uso la criptografía cuántica para asegurarse de que la clave viaja del emisor al receptor con garantía de que nadie la “escucha”, pues si lo hiciese alteraría la propia comunicación, introduciendo anomalías detectables. La comunicación se efectúa usando superposiciones cuánticas y la transmisión de estados cuánticos. En el estudio que comentamos se emplea una curva temporal cerrada para evitar la detección de la escucha, haciendo el cifrado cuántico inseguro.

Artículo completo en: Experientia Docet

La relatividad de Einstein manejea el GPS mejor que las leyes de Newton

La teoría de la relatividad de Einstein, que tiene que ver con la gravedad, podría utilizarse para mejorar los sistemas de navegación global en el futuro. Un equipo de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Universidad de Ljubljana ha desarrollado un sistema basado en esta posibilidad.

Los sistemas de navegación por satélite, como Galileo y GPS, emplean la trigonometría newtoniana para determinar las posiciones, utilizando las estaciones en Tierra como puntos de referencia. Este enfoque sería ideal si todos los satélites y el receptor estuvieran en reposo y lejos de la Tierra. Pero si se introducen correcciones relativistas a la teoría newtoniana, un usuario en la Tierra podría registrar correcciones de hasta 12 kilómetros en un día.

Una forma sencilla de evitar tener que tratar con los defectos de la teoría newtoniana es cambiar el paradigma. En lugar de modelar el sistema en un marco de Newton y la adición de las correcciones relativistas, el sistema de posicionamiento podría inspirarse directamente en la relatividad general.

Con la inspiración de un artículo publicado por Bartolomé Coll, investigador en Systèmes de Référence Temps-Espace del Observatorio de París, se realizó un estudio para introducir estas coordenadas relativistas para la definición de un marco de referencia mundial que se pueda utilizar para el posicionamiento y la navegación.

Se diseñó un marco de Schwarzschild local (el alemán Karl Schwarzschild formuló la primera solución exacta de las ecuaciones de Einstein, referente a la curvatura de un espacio vacío a consecuencia del campo gravitacional de un cuerpo esférico), basado en las señales de reloj procedentes de cuatro satélites. Posteriormente, se desarrollaron, implementaron y probaron algoritmos para leer las coordenadas del marco de Schwarzschild local del usuario desde las señales de los cuatro satélites.

El marco de referencia nuevo se basa en la dinámica de los satélites en lugar de depender de la ubicación de las estaciones terrestres. Si la constelación de satélites estuviera equipada con comunicaciones entre satélites, cada satélite podría ser un usuario de su sistema de posicionamiento propio.

Los primeros resultados prometen un aumento en la precisión y la estabilidad mediante el nuevo sistema de referencia. La cuestión de si puede evitar la necesidad de marcos de referencia terrestre está aún en estudio.

Entre las futuras aplicaciones de esta investigación, figura una referencia muy estable y precisa en el espacio, que podría ser utilizada para la ciencia espacial y Orbitografía de alta precisión;

También podría utilizarse para la definición de un marco de referencia galáctica para la navegación interplanetaria, utilizando los púlsares como relojes, informa la ESA.

Fuente:  Europa Press

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Enlaces de interés:

–   Localizadores GPS

–   Estándares de comunicaciones inalámbricas

–   Apuntes Introduccion a la Informática (GAP). Redes y comunicaciones

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