Para evitar el hackeo de comunicaciones de alta seguridad, como el que han padecido recientemente gobiernos y ejércitos de América Latina, científicos mexicanos de Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) desarrollaron una tecnología parecida al antiguo "teléfono rojo" que permitía comunicación directa y confidencial entre Presidentes o altos mandos, es decir: comunicación encriptada o ultrasegura de punto a punto.

El avance científico y tecnológico consiste en que los investigadores del Laboratorio de Tecnologías Cuánticas, del Cinvestav, en Querétaro, codifican los mensajes en pulsos atenuados de luz, lo que los hace únicos y no codificables si no se posee una “llave criptográfica cuántica”, es decir un algoritmo o racimo de instrucciones y operaciones matemáticas específicas.

Esta herramienta permitiría enviar y recibir mensajes de la más alta seguridad, entre dos puntos, incluso cruzando por en medio de canales de comunicación altamente ruidosos o saturados con otros mensajes.

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Éste es sólo uno de los avances tecnológicos que el Laboratorio entregará en los próximos años, respaldado científicamente con teoría y experimentos que se publicarán en revistas científicas internacionales, como informó en exclusiva para los lectores de Crónica, el físico-matemático y doctor en Ciencias, Mauricio López Romero, director del Campus Querétaro de Cinvestav.

“Lo que hacemos aquí son innovaciones disruptivas que pueden tener un alto impacto social”, subrayó al hacer una lista de las herramientas que están desarrollando a partir de trabajo tan abstracto o difícil de mirar con los ojos, como la manipulación de átomos en frío.

El Laboratorio de Tecnologías Cuánticas, que fue fundado hace cuatro años, entregará herramientas que ningún otro equipo en México desarrolla y sólo algunos equipos en todo el mundo están explorando, por ejemplo: las llaves criptográficas a prueba de cualquier ataque de ciberseguridad; las memorias cuánticas capaces de almacenar gigantescas cantidades de información en Qbits, sin destruirlos; relojes atómicos de la mayor exactitud alcanzada por la humanidad y gravímetros cuánticos que son algo similar a básculas tan precisas que logran identificar la diferencia entre el peso de dos átomos con masa diferente o fuerza gravitacional experimentada por dos átomos.

Con esas herramientas, como los gravímetros cuánticos, se pueden atender mejor problemas de la vida cotidiana como la búsqueda y hallazgo de cuerpos de agua dulce en el subsuelo, pero también responder mejor a fenómenos extraordinarios como la detección y reporte rápido de terremotos a partir de los primeros gravitacionales que se manifiestan en el suelo cuando hay un choque y rompimiento de placas tectónicas.

“En la actualidad la red sismológica usa equipos con acelerómetros y nosotros trabajamos para que se usen gravímetros. La diferencia entre los dos es similar a decir que la señal de los primeros viaja a la velocidad del sonido, y la de los nuevos viajaría a la velocidad de la luz. Esto daría algunos segundos adicionales a las personas para anticipar la llegada del movimiento sísmico, pero esos segundos podrían salvar muchas vidas”, dijo el también miembro del Comité Consultivo de Tiempo y Frecuencia (CCTF) del Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM).

Tener en México tecnología y científicos capaces de hacer mediciones de alta precisión y seguridad fortalece campos que pocos imaginan, pues incluso el tema fue parte de las negociaciones del Tratado de Comercio de América del Norte, porque Canadá y Estados Unidos exigían que las transacciones comerciales se hicieran con los más alto niveles de certeza en pesos y medidas.

-- El Laboratorio de Tecnologías Cuánticas tiene cuatro años de existencia. Si se pudiera comparar la historia de un laboratorio con la de un árbol, ¿En qué etapa de vida estaría?

-- Este Laboratorio sería como un árbol que ya germinó, tiene buenas raíces, está floreciendo y en unos pocos meses va a entregar frutos de los que nos vamos a alimentar todos.

-- ¿Esos frutos son graduados, artículos o nuevas tecnologías?

-- Lo primero que es muy importante es que estamos formando recursos humanos en posgrados que son muy complejos y toman varios años. Ya tenemos media docena de egresados de maestría y doctorado en tecnologías cuánticas y esperamos pronto llegar a 15 posgraduados titulados ya que tenemos más jóvenes matriculados y trabajando en laboratorio.

-- ¿Y cuáles son las aportaciones de este centro de investigación, más allá de la educación?

-- Una de nuestras mayores aportaciones, desde mi punto de vista, es el desarrollo de protocolos para el establecimiento de llaves criptográficas con métodos cuánticos que soportan comunicación ultrasegura por canales altamente ruidosos. Hasta ahora, hay investigación cuántica sobre seguridad de datos, pero sólo operan en canales con nivel de ruido bajo y cuando el ruido supera ciertos umbrales la comunicación deja de ser operativa. Sin embargo, en Cinvestav, con nuestros medios propios, hemos sido capaces de proponer nuevas formas de llaves criptográficas que son capaces de operar en canales con altos niveles de ruido. Esto es muy interesante para aplicaciones de campo, como cuando se requiere comunicar, de manera ultrasegura a usuarios separados por grandes distancias. Nuestros métodos prometen a los usuarios intercambiar información, a cientos de kilómetros, de forma totalmente segura frente a cualquier forma de ataque. Éste es uno de nuestros productos más importantes en desarrollo de tecnología propia.

Este tema es importante, hoy por hoy, a nivel global, porque hay muchas preocupaciones relacionadas con seguridad de datos. Ya lo hemos visto en México, pero no es privativo de nuestro país, que han ocurre ataques a sistemas de datos muy importantes. Entonces, Cinvestav está construyendo estas bases para dar soluciones a gobiernos, empresas o grupos académicos que requieran ultra seguridad ante ataques informáticos.

Esta tecnología todavía no la tenemos a gran escala, pero estamos demostrando que es posible, con esfuerzos propios, nacionales, proteger información al más alto nivel.

-- Hay otros avances tecnológicos muy importantes que están realizando aquí, en Querétaro, de memorias cuánticas, relojes atómicos y gravimetría cuántica, pero háblenos de resultados en ciencia básica.

- Tenemos trabajos científicos importantes que están por reportarse en revistas científicas internacionales, por ejemplo, aquí se está haciendo una investigación de gravimetría cuántica que no se ha hecho en ningún otro laboratorio del mundo en la que vamos a documentar las diferencias entre la manera como experimentan la fuerza de gravedad o de atracción los átomos de rubidio 87 y los átomos de cesio 133. ¿Por qué es esto importante? Porque la gente no lo sabe pero hasta ahora hemos conocido casi todo del universo a través de la luz y las ondas electromagnéticas, pero ahora sabemos que también estamos interactuando con ondas gravitacionales que nos rodean y afectan. Por eso se otorgó hace poco el Premio Nobel a quienes demostraron la existencia de las ondas gravitacionales.

-Si le pidieran hacer una reflexión personal o quizá filosófica de por qué es importante que México tenga su propia tecnología cuántica ¿Qué diría?

-- Bueno. Hace décadas yo hacía alguna estancia de investigación en un laboratorio europeo de pesas y medidas, donde les dije que en México estábamos interesados en construir relojes atómicos de alta precisión, basados en átomos fríos, y los colegas europeos decían que ellos veían que había otros problemas más preocupantes que México como atender la pobreza. Con el paso del tiempo hemos demostrado que mientras México tenga más recursos humanos e infraestructura de frontera, su voz será más escuchada en el mundo y abrirá más oportunidades para crecer y resolver problemas. El Tratado de Libre Comercio de América del Norte fue condicionado a que nuestro país tuviera un centro de mediciones de alta precisión que fuera reconocido internacionalmente. Se logró y gracia a eso, desde hace años nuestros productos circulan de manera ágil y certificada, cruzando las fronteras de muchos países. Esos resultados de pesos y medidas de alta precisión, certificados en México, son reconocidos a nivel internacional porque hemos trabajado muchos años en construir laboratorios y formar personal capaz y prestigiado. Ahí está la importancia.