La llegada de los ordenadores cuánticos aporta una potencia computacional mucho mayor que la de los ordenadores tradicionales para determinados problemas. Esto se debe a su enorme capacidad para resolver problemas en un tiempo muchísimo más reducido y con una mayor potencia. Básicamente, los ordenadores cuánticos no operan con el sistema binario de bits (ceros y unos), sino con qbits, capaces de ser ceros y unos al mismo tiempo gracias a las propiedades del mundo cuántico.

Pero esto, que resulta positivo para la investigación, también abre una puerta para romper la seguridad de las comunicaciones, ya que se podrán descifrar las encriptaciones actuales en cuestión de segundos. Por ello, es fundamental el desarrollo de un sistema que permita enviar información con las garantías necesarias en los entornos de comunicaciones gubernamentales (civiles y militares), gestión de infraestructuras críticas y aplicaciones y servicios de interés económico, medioambiental o tecnológico, así como grandes corporaciones.

¿Cómo protegerse entonces? Una opción es desarrollar un satélite capaz de crear un escudo, en forma de clave indescifrable, que ni los ordenadores cuánticos más potentes podrán atravesar. Este es el objetivo de la misión QKD-GEO, el proyecto civil más avanzado del mundo en este sentido. Distribuyendo claves imposibles de piratear, actuará como una barrera que no podrán atravesar ni los ordenadores cuánticos más avanzados.

La misión QKD-GEO es el proyecto civil más avanzado del mundo en este sentido. Distribuyendo claves imposibles de piratear, actuará como una barrera que no podrán atravesar ni los ordenadores cuánticos más avanzados.

La distribución de clave cuántica (QKD por sus siglas en inglés) funciona básicamente transmitiendo muchas partículas de luz, o fotones, a través de cables de fibra óptica entre las partes. Cada fotón tiene un estado cuántico aleatorio y, colectivamente, los fotones enviados forman una corriente de unos y ceros cuánticos (los mencionados qbits). Cuando un fotón llega a su extremo receptor, viaja a través de un divisor que obliga al fotón a tomar aleatoriamente un camino u otro hacia un colector de fotones. El receptor responde al remitente con datos sobre la secuencia de los fotones enviados y el remitente luego los compara con el emisor, que habría enviado cada fotón.

Los fotones “incorrectos” se descartan y lo que queda es una secuencia específica de qbits que se puede usar como una clave para cifrar los datos. Cualquier error y fuga de datos se eliminan durante una fase de corrección de errores.

El escudo está siendo desarrollado por Thales Alenia Space e Hispasat, el operador y proveedor de servicios por satélite de Redeia y se convertirá, el año que viene, en el primer sistema geoestacionario de distribución de clave cuántica español.

Una ventaja de este escudo satelital es que las redes terrestres basadas en fibra óptica solo pueden preservar la integridad del sistema en distancias inferiores a centenares de kilómetros, ya que a partir de esa cifra sufren pérdidas de señal. En cambio, el uso del satélite para el envío de claves cuánticas permite cubrir cualquier distancia.

El proyecto QKD-GEO se lanzará en 2026 y hasta la fecha no existe en el mundo ningún sistema de distribución de clave cuántica desde órbita geoestacionaria. En cuanto a su configuración, la carga útil geoestacionaria la conforman un telescopio de alta precisión con un mecanismo de apuntamiento y electrónica integrada, un generador cuántico de números aleatorios, una fuente de fotografías polarizadas, una baliza láser y un procesador encargado de generar las claves e implementar el protocolo de comunicación.

Al mismo tiempo habrá una prueba en tierra que estará formada por un telescopio para la recepción de las fotografías enviadas desde el espacio y recuperar las claves y de un centro de operaciones, que organiza y controla todas las actividades del sistema, tanto del segmento espacial como de los usuarios.

El proyecto incluye así mismo la realización de pruebas de campo con un enlace atmosférico de 140 km entre las islas de La Palma y Tenerife, las cuales permitirán la validación funcional del segmento terreno y de la carga útil en unas condiciones de contorno totalmente representativas, como paso previo a su implementación en una misión operativa en órbita.