14/02/2024 - La UPM coordina MadQCI, la red de comunicaciones cuánticas del proyecto madrileño MadQuantum

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La computación cuántica es muy prometedora en muchas áreas, como la investigación médica o la previsión meteorológica, pero también supone una amenaza importante para la ciberseguridad, ya que puede hacer que los ciberataques sean mucho más eficientes. Por ello, en 2018 la Comisión Europea lanzó Quantum Flagship y, en 2019, EuroQCI, iniciativas que buscan desarrollar una red de comunicaciones cuánticas que permita salvaguardar la confidencialidad de las comunicaciones a través de la Unión Europea. MadQCI, liderada por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) a través del investigador Vicente Martín, es la futura red madrileña de comunicaciones cuánticas enmarcada dentro de MadQuantum, proyecto de la Comunidad de Madrid alineado con las iniciativas europeas.

Actualmente, la información confidencial se cifra y se distribuye a través de canales como internet, cables de fibra óptica y satélites de telecomunicaciones, entre otros. Junto a la información se entregan las claves criptográficas digitales necesarias para cifrar y descifrar los datos. Tanto los datos como las claves se transmiten como bits tradicionales y ese nivel de cifrado deja los datos abiertos al ataque de piratas informáticos experimentados. Para compensar esta vulnerabilidad en el intercambio de datos se aplica la física cuántica a la comunicación y se utilizan tecnologías como la distribución cuántica de claves o QKD (por sus siglas en inglés) para asegurar la confidencialidad de la información.

Grupo de Investigación en Información y Comunicación Cuántica de la UPM

El Grupo de Investigación en Información y Comunicación Cuántica (GIICC), de la E.T.S. de Ingenieros Informáticos de la UPM, es pionero en la aplicación de criptografía cuántica en redes ópticas comerciales e integración con la operación de la red por medio de tecnología QKD basada en SDN (redes definidas por software). A través de GIICC, y bajo la dirección de Vicente Martín, la UPM estableció en 2009 la primera línea de comunicaciones cuánticas entre dos puntos, en colaboración con Telefónica. Desde esa fecha han hecho varias pruebas de campo controladas y, en 2018, realizaron una experiencia pionera en tres instalaciones de Telefónica en Madrid, apoyados por proyectos de la Comunidad de Madrid. GIICC participa, además, en el proceso de estandarización de QKD llevado a cabo por el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación (ETSI).

Foto de Grupo. I REunión plan Complementario CC (Fuente: UPM)

La tecnología QKD o distribución cuántica de claves es una de las tecnologías más avanzadas en materia de seguridad para las comunicaciones. Según Vicente Martín, investigador que dirige el Grupo de Investigación en Información y Comunicación Cuántica (GIICC), es una forma de cifrado que permite la transmisión de datos con un alto nivel de seguridad, lo que solucionaría el problema de la vulnerabilidad de la seguridad en las comunicaciones frente a los ordenadores cuánticos. Además, se puede utilizar en redes comerciales en funcionamiento, lo que evita costosos gastos de nuevas infraestructuras .“La capacidad de usar tecnologías como SDN, diseñadas para incrementar la flexibilidad de la red, junto con nuevas tecnologías de QKD es lo que nos permite hacer converger las redes clásicas y cuánticas en la infraestructura de fibra óptica existente”, señala Vicente Martín.

En la actualidad, la UPM lidera el desarrollo de MadQCI, la futura red de comunicaciones cuánticas, con un radio aproximado de 300-500 km, que conectará el área metropolitana de Madrid y se unirá con la futura red de EuroQCI. Se trata principalmente de conexiones de fibra óptica, pero también enlazará con estaciones de satélite, elementos fundamentales para las conexiones de larga distancia con el resto de Europa.

La UPM, a través de GIICC, coordina el plan regional de la Comunidad de Madrid en comunicaciones cuánticas MadQuantum, en el que se inserta MadQCI, proyecto alineado con las iniciativas europeas en comunicación cuántica.

Plan Complementario de Comunicaciones Cuánticas

La UPM también coordina a través de GIICC el Plan Complementario de Comunicaciones Cuánticas. (plan nacional en comunicaciones cuánticas) El Plan Complementario busca coordinar las capacidades de I+D+i de las comunidades autónomas participantes, junto al CSIC, en torno a las comunicaciones cuánticas. El objetivo final es posicionar a España como uno de los países líderes en estas tecnologías.

No sabemos exactamente cuándo los ordenadores cuánticos serán lo suficientemente potentes como para descifrar la criptografía actual, pero algunos expertos han señalado que la computación cuántica avanza mucho más rápido de lo que pensábamos. El Informe del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología sobre Criptografía Post-Cuántica de EEUU informó que las primeras brechas de ciberseguridad con ordenadores cuánticos podrían ocurrir en 2030.

Se espera que las tecnologías cuánticas provoquen una disrupción en múltiples sectores y la ciberseguridad será una de los principales sectores que sentirá esta disrupción. Por ello, gobiernos, corporaciones y muchos otros sectores están preparándose para asegurar   su ciberseguridad en un mundo dominado por los ordenadores cuánticos.

Nélida Jiménez

Grupo de Investigación en Información y Comunicación Cuántica (GIICC)

Universidad Politécnica de Madrid

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