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Las amenazas a las técnicas criptográficas actuales, debidas a los importantes avances en computación cuántica, ponen en peligro la confidencialidad de las comunicaciones, tanto públicas como privadas. Por ello, la Comisión Europea puso en marcha en 2019 EuroQCI, una iniciativa para crear una infraestructura de comunicaciones cuánticas que permita transmitir información de forma ultrasegura por toda la Unión Europea. MadQCI, la futura red madrileña de comunicaciones cuánticas, coordinada por la UPM a través del catedrático Vicente Martín, se alinea con esta iniciativa.
La UPM es pionera en la aplicación de criptografía cuántica en redes ópticas comerciales y su integración con la operación de la red por medio de tecnología QKD basada en SDN (redes definidas por software), un enfoque que permite programar la red de forma inteligente y centralizada mediante aplicaciones de software. El equipo de la UPM estableció en 2009 la primera línea de comunicaciones cuánticas entre dos puntos, en colaboración con Telefónica. Desde entonces han hecho diversas pruebas de campo controladas y, en 2018, realizó una experiencia pionera a nivel mundial en tres instalaciones de Telefónica en Madrid.
La distribución cuántica de claves o QKD (por sus siglas en inglés) es una de las tecnologías más avanzadas, según Vicente Martín Ayuso, investigador que lidera el Grupo de Investigación en Información y Comunicación Cuántica (GIICC). Se trata de una forma de cifrado que permite la transmisión de datos con un alto nivel de seguridad, que soluciona el problema de la vulnerabilidad de la seguridad en las comunicaciones frente a cualquier tipo de ordenador, incluidos los cuánticos.“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.
La UPM, a través de GIICC, coordina MadQuantum-CM, el plan regional de la Comunidad de Madrid en comunicaciones cuánticas. Este programa se alinea con las iniciativas europeas en comunicación cuántica y, a su vez, coordina el plan nacional en comunicaciones cuánticas: Plan Complementario de Comunicaciones Cuánticas. El plan nacional busca coordinar las capacidades de I+D+i de las comunidades autónomas participantes, junto al CSIC, en torno a las comunicaciones cuánticas y posicionar a España como uno de los países líderes en estas tecnologías.
MadQuantum-CM, desarrollado con fondos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia financiado por la Unión Europea-Next GenerationEU, gestiona la participación de la Comunidad de Madrid en el Plan Complementario de Comunicaciones Cuánticas mediante 8 líneas de actuación:
a) Línea 0: Estructuras de Gobernanza del Programa en la Comunidad de Madrid.
b) Línea 1: EuroQCI-Hacia una infraestructura Europea de Comunicaciones Cuánticas.
c) Línea 2: Hardware para comunicaciones cuánticas.
d) Línea 3: Software para comunicaciones cuánticas.
e) Línea 4: Hardware para procesamiento cuántico.
f) Línea 5: Software para procesamiento cuántico.
g) Línea 6: Recursos Humanos y formación para la innovación y emprendimiento.
h) Línea 7: Ecosistema de innovación e industrial, difusión y explotación de resultados.
MadQCI, con un radio aproximado de 30km, unirá el área metropolitana de Madrid y se conectará con la futura red de EuroQCI. Las conexiones se basan en fibra óptica, pero también habrá conexiones con estaciones de satélite, puntos clave para las conexiones de larga distancia con el resto de Europa.
MadQCI, como parte de EuroQCI, reforzará la protección de las instituciones gubernamentales nacionales y europeas, sus centros de datos, hospitales, redes de energía y más, además de reforzar la confidencialidad de los datos de los usuarios, convirtiéndose en uno de los principales pilares de la estrategia europea de ciberseguridad.