Se ha puesto en marcha el proyecto europeo QUDICE para desarrollar componentes y subsistemas de comunicación cuántica espacial ultrasegura.
Esta última década ha sido testigo de un asombroso aumento del número de dispositivos y sistemas conectados a las redes globales, que envían información de un lado a otro del mundo. Se envían enormes volúmenes de información sensible a través de Internet, y muchos no son conscientes de la facilidad con que los datos pueden ser pirateados y utilizados con intenciones maliciosas. Por lo tanto, una de las mayores preocupaciones hoy en día es la seguridad.
Necesitamos urgentemente proteger la información sensible que se transmite de la forma más segura posible, no sólo protegiendo las comunicaciones terrestres por fibra, sino también las del espacio libre.
Una de las técnicas criptográficas más avanzadas es la llamada Distribución Cuántica de Claves (QKD), una solución prometedora para proteger las comunicaciones digitales, que garantiza la seguridad basándose en las leyes de la mecánica cuántica y no en la capacidad de cálculo de un pirata informático. Para extender este sistema ultraseguro a escala regional europea, la vía más prometedora es incluir las redes de sistemas por satélite en las soluciones tecnológicas en estudio.
Lanzado en enero de 2023, QUDICE es un proyecto europeo centrado en el desarrollo de componentes y subsistemas para la QKD basada en el espacio. La finalización con éxito de este proyecto supondrá un cambio de juego en las comunicaciones basadas en el espacio, ya que permitirá una red europea de satélites con distribución de claves cuánticas como servicio principal, lo que posibilitará unas comunicaciones ultraseguras extendidas por toda la región europea.
QUDICE, siglas de Quantum Devices and Subsystems for Communications in Space, reúne a once socios (instituciones académicas, organizaciones de investigación y empresas tecnológicas) de seis países europeos, expertos en tecnologías cuánticas, en particular en el campo de las comunicaciones cuánticas. «El consorcio ha adquirido una experiencia considerable con su proyecto precursor Quango», explica Giuseppe Vallone, profesor del Dep. de Ingeniería Informática de la Universidad de Padua y Coordinador del proyecto. «En Quango tuvimos la oportunidad de desarrollar componentes y sistemas tecnológicos cuánticos pioneros en el laboratorio con un nivel de preparación tecnológica de 4 (TRL4), en el que pudimos hacer que los componentes individuales funcionaran juntos como un Sistema. Ahora, en QUDICE, llevaremos los dispositivos de las demostraciones en protoboard en un laboratorio (TRL4) a un modelo de ingeniería cualificado para el espacio (TRL6)».
QUDICE ya está en pleno movimiento con el objetivo de obtener los primeros prototipos a finales de 2024 y probarlos en 2025. En concreto, QUDICE desarrollará dos fuentes para QKD (una para codificación discreta y otra para codificación continua-variable), un Generador Cuántico de Números Aleatorios, un sistema de Apuntamiento, Adquisición y Seguimiento de satélites, una Fuente de Fotones Entrelazados, un sistema 5G de apoyo al postprocesamiento QKD y un servicio de conectividad 5G QKD-seguro, y simulaciones para evaluar el rendimiento de los componentes de comunicaciones cuánticas por satélite desarrollados.
El proyecto será clave para hacer posible la realización de una red europea de satélites con QKD como principal enfoque de protocolo de seguridad.
En la actualidad, se está produciendo una carrera mundial entre regiones del planeta que compiten por el liderazgo en tecnologías cuánticas. En esta carrera, la Comisión Europea está ansiosa por impulsar e integrar las tecnologías cuánticas en el ámbito de las telecomunicaciones y las comunicaciones en red, en busca de habilitar una capa adicional de seguridad a nuestras comunicaciones. Trabaja con los 27 Estados miembros de la UE y con la Agencia Espacial Europea (ESA) para diseñar, desarrollar y desplegar comunicaciones ultraseguras, tanto a través de segmentos terrestres basados en redes de comunicaciones de fibra que enlazan emplazamientos estratégicos a nivel nacional y transfronterizo, como de segmentos espaciales basados en satélites.
Como destaca Vallone con entusiasmo, «la Comisión Europea ha puesto en marcha la iniciativa a largo plazo Infraestructura Europea de Comunicaciones Cuánticas – EuroQCI, que pretende asegurar una infraestructura de comunicaciones cuánticas que abarque toda la UE, incluidos sus territorios de ultramar. Como parte de este ambicioso plan, QUDICE será un componente tecnológico clave y desempeñará un papel decisivo en el futuro despliegue de esta infraestructura masiva.»
Consorcio QUDICE
El consorcio europeo incluye las siguientes entidades:
- Universidades: Universidad de Padua, Universidad de la Sorbona, Universidad de Malta
- Instituciones de investigación: ICFO, Fraunhofer IOF
- Empresas: Stellar Project, Sateliot, ThinkQuantum, QUSIDE, Thales Alenia Space y Argotec.
