Sistemas y Criptografía Cuántica

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Para hablar de Sistemas y Criptografía Cuántica debemos primero repasar algunos conceptos básicos sobre el tema:

La criptografía (del griego krypto, «oculto», y graphos, «escribir», literalmente «escritura oculta») es la técnica, bien sea aplicada al arte o la ciencia, que altera las representaciones lingüísticas de un mensaje. La criptografía es la disciplina que trata de la transmisión y almacenamiento de datos de manera que no puedan ser comprendidos ni modificados por terceros. Los diferentes métodos de criptografía actualmente utilizados necesitan que dos personas que deseen comunicar información intercambien de forma segura una o más claves; una vez que las claves han sido intercambiadas, los interlocutores pueden transferir información con un nivel de seguridad conocido.

Historia de la Criptografía

La mecánica cuántica es una de las ramas principales de la física, y uno de los más grandes avances del siglo XX para el conocimiento humano; es la que explica el comportamiento de la materia y de la energía. La mecánica cuántica describe la dinámica de cada partícula cuántica (fotones, electrones, etc.) en términos de estados cuánticos, asignando una probabilidad a cada posible estado de la partícula por medio de una función.

La criptografía cuántica es la criptografía que utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la absoluta confidencialidad de la información transmitida. Las actuales técnicas de la criptografía cuántica permiten a dos personas crear, de forma segura, una propiedad única de la física cuántica para cifrar y descifrar mensajes.

La criptografía cuántica como idea se propuso en la década de los años 1970, pero no es hasta 1984 que se publica el primer protocolo.

Una de las propiedades más importantes de la criptografía cuántica es que si un tercero intenta hacer eavesdropping (escuchar de forma secreta) durante la creación de la clave secreta, el proceso se altera detectándose al intruso antes de que se trasmita información privada. Esto es una consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg, que nos dice que el proceso de medir en un sistema cuántico perturba dicho sistema.

Computación Cuántica

La seguridad de la criptografía cuántica descansa en las bases de la mecánica cuántica, a diferencia de la criptografía de clave pública tradicional la cual descansa en supuestos de complejidad computacional no demostrada de ciertas funciones matemáticas.

Basado en estos principios, se definen protocolos de comunicación que utilizan la polarización de los fotones para codificar información binaria que conformará la clave secreta. Estos protocolos incluyen mecanismos de corrección en caso de errores de transmisión.

Los primeros productos comerciales de criptografía cuántica salieron al mercado en 2002. Desde entonces los avances no dejan de producirse y la adopción de esta tecnología, si bien lenta al principio, tiende a acelerarse.

Supongamos que los bits que utiliza un ordenador se almacenan en estados cuánticos, por ejemplo el estado de un átomo o el de un fotón de luz. ¿Qué cambios se producirían en el procesamiento y la transmisión de la información? En los últimos años una nueva disciplina científica pretende dar respuesta a esta pregunta: la teoría de la información cuántica.

A primera vista la diferencia entre información clásica e información cuántica no es grande: mientras un bit puede tomar los valores 0 ó 1 un bit cuántico (qubit) puede tomar esos valores, representados por 0 y 1 , y combinaciones de los mismos, por ejemplo 0 + 1. Sin embargo se han encontrado aplicaciones espectaculares que desafían la comprensión clásica de la teoría de la información: criptografía cuántica, teleportación o algoritmos exponencialmente más rápidos que los algoritmos clásicos.

Seminario de introducción a la Computación y Criptografía Cuántica. Parte 1

Seminario de introducción a la Computación y Criptografía Cuántica. Parte 2


Fuentes consultadas: Wikipedia | Youtube | Intypedia

Sistemas y Criptografía Cuántica
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