Sistema de comunicaciones seguras de alta velocidad en submarinos

Los submarinos son excelentes medios militares para evitar la detección por parte del enemigo. Al sumergirse están tan desconectados de la red, que es difícil para ellos estar en contacto con las bases navales que les suministran las órdenes o para transmitir información de importancia. Sin embargo, una nueva solución para las comunicaciones basado en la cuántica podría cambiar todo esto, permitiendo a los submarinos sumergidos comunicarse a través de pulsos de láser para el intercambio de mensajes y claves de cifrado a través de satélites.

En la actualidad, los submarinos utilizan códigos aleatorios o “claves” para cifrar los mensajes. Estos se establecen antes de tiempo entre un submarino y su base de comunicaciones, y cada código se usa sólo una vez para que el enemigo no pueda descodificarlo y utilizarlo a raíz de ello para descifrar las comunicaciones futuras.

Esto plantea un verdadero reto de ingeniería. Si lo contemplamos desde el panorama actual, un submarino que va en una misión de larga duración tiene que enviar infinidad de claves, que podrían caer en manos del enemigo si el submarino es localizado. Además, incluso con multitud de claves seguras, las comunicaciones entre los submarinos y la base son extremadamente lentas. Con el fin de penetrar en el agua, los transmisores tienen que usar ondas de radio de muy baja frecuencia. Estos sólo permiten ciertos números de caracteres para ser transmitidos cada segundo. Mientras que el resto del mundo (y en el campo de batalla) se comunican a alta velocidad, los submarinos están atrapados con dial-up. De tal modo que para enviar o recibir información en grandes cantidades a una velocidad aceptable, el submarino se ve obligado a subir a superficie, lo cual hace que sea visible y vulnerable.

Sin embargo, los ingenieros de la firma de defensa de ITT tienen una idea. Mediante la distribución de claves cuánticas, los submarinos podrían codificar la información a través de fotones (utilizando la polarización de los fotones para representar unos y ceros) para hacer una clave difícilmente vulnerable, ya que cualquier intento de interceptar los fotones perturba al sistema cuántico de una manera medible, alertando al remitente y al destinatario de que un tercero está a la escucha de las transmisiones (esto generalmente se logra a través de un entrelazamiento cuántico).

Con una clave de seguridad establecida, los submarinos podrían (en teoría al menos) permanecer unos pocos cientos de metros bajo la superficie y transmitir fotones a través de rayos láser hacia los satélites, los cuales enviarían la información a una base en tierra. Las simulaciones llevadas a cabo por los ingenieros parece demostrar que el sistema puede enviar y recibir datos a velocidades de 170 megabytes por segundo, mientras el submarino se encuentra bajo el agua.

Como es lógico, lo primero que habría que averiguar es hasta qué punto los fotones tendrán sus estados cuánticos durante su viaje a través del agua, ya que cualquier desviación de este altera el sistema haciendo que sea ineficaz (e inútil). Y cuando sea necesario el satélite deberá recibir y retransmitir la señal encriptada cuántica de nuevo, sin alterar los estados cuánticos de los fotones. En otras palabras, citada tecnología está todavía lejos de encontrarse lista para la batalla mañana. Pero sin duda, en unos años, podremos ver sistemas de transferencias seguras de datos de alta velocidad en profundidades en las que actualmente no es posible.

Más información | New Scientist