Criptografia trencada.

Les investigacions d’Abadal s’encaminen a dissenyar arquitectures de computadors radicalment noves, utilitzant tecnologia sense fil –en lloc de cablejar les plaques dels ordinadors– i incorporant cúbits als processadors, amb l’objectiu d’augmentar al menys deu vegades la velocitat, l’eficiència i l’escalabilitat dels sistemes informàtics actuals.

Seguretat.

Aquest sistema de connectivitat espacial inclou al seu si l’EuroQCI, una infraestructura de comunicació quàntica que protegirà les comunicacions i dades sensibles de la UE i les infraestructures crítiques. El programa EuroQCI constarà d’un segment terrestre, on les xarxes de comunicacions de fibra connectaran llocs estratègics en l’àmbit nacional i transfronterer, i d’un segment espacial, basat en satèl·lits que enllaçaran xarxes de comunicacions quàntiques nacionals a tota la UE i el món. El 2027 ha d’estar funcionant.

“Ja s’està desplegant, tot i que de manera lenta, perquè requereix canvis en la infraestructura. A la internet quàntica, que correrà per sobre de la infraestructura actual, se li afegirà una capa de ciberseguretat quàntica, que la farà robusta davant d’atacs molt superiors als que es produeixen avui dia”, explica el director de l’ICFO.

D’allò que tothom està segur és que les actuals encriptacions seran molt fràgils davant la computació quàntica, hiperràpida a l’hora de descobrir-les. “Ara necessites molt temps per desxifrar les claus de seguretat que existeix en les comunicacions, però amb un ordinador quàntic això es podrà fer en minuts. Per tant, dotar de seguretat quàntica les comunicacions és vital. Hem de pensar fins i tot que avui dia es podria donar que algú s’estigués guardant informació encriptada robada, esperant que la quàntica la desxifri. Això s’ha d’evitar”, afirma Torner.

Actualment hi ha obertes dues vies d’investigació per dotar la internet d’aquesta capa de seguretat quàntica afegida. Una d’elles es basa en la matemàtica (algoritmes cada vegada més forts) i l’altra en la fotònica, que fa servir propietats dels fotons associades a la física quàntica per arribar a una comunicació hipersegura. “Molt possiblement, en el futur es treballarà amb una combinació de totes dues perquè la quàntica no la farem servir per a tot”, avança Torner.

Fotònica.

La comunicació és només un dels quatre pilars de les tecnologies quàntiques. Els altres tres són la computació, la simulació i la sensòrica i metrologia. La computació quàntica mira d’aconseguir un ordinador amb xips que treballin amb cúbits, fotons o altres materials capaços de guardar, controlar i manipular la informació. “Fa molts anys que s’utilitza la tecnologia quàntica. Ara parlem d’aprofitar el deep quantic, que són fenòmens de la mecànica quàntica que ara ens semblen estranys, com la superposició o la no clonació, entre d’altres”, explica Xavier Jordán, investigador del Grup de Recerca de Comunicacions Espacials de la Fundació i2Cat. Indaguen com controlar i treure profit de la quàntica, aprofitant que la tecnologia digital actual ajuda al desenvolupament que ha experimentat.

Les QKD.

Si a l’ICFO s’investiga sobre les comunicacions punt a punt a través de la llum, a la Fundació i2Cat aprofiten els recursos de l’ICFO per indagar com s’han d’escalar les connexions a través de la xarxa. I aquí entren en escena les QKD (Quantum Key Distribution), les claus criptogràfiques que han de permetre la seguretat en les comunicacions de l’era quàntica. “Et calen nous equipament, nous protocols, noves arquitectures i estacions que actuïn de repositoris en diversos trams del camí, on s’hauran d’anar a buscar les claus que, a diferència d’ara, ja no es generaran automàticament quan es vulgui iniciar una comunicació”, explica Jordán.

Per a les QKD “els satèl·lits poden ser els grans aliats”.