La técnica de imágenes cuánticas presagia una detección de aeronaves incontrolable

La interferencia de señales de radar es un asunto cada vez más sofisticado. Existen varias técnicas, como ahogar la frecuencia del radar con ruido o arrojar paja para crear un reflejo falso. Pero los sistemas de radar más avanzados pueden sortear estas artimañas.

Entonces, una idea más sofisticada es interceptar la señal del radar y modificarla de manera que proporcione información falsa sobre el objetivo antes de enviarla de regreso. Eso es mucho más difícil de burlar.

Pero hoy, Mehul Malik y sus amigos de la Universidad de Rochester en el estado de Nueva York demuestran una forma de hacerlo.

Estos tipos basan su técnica en las propiedades cuánticas de los fotones y, en particular, en el hecho de que cualquier intento de medir un fotón siempre destruye sus propiedades cuánticas.

Entonces, su idea es usar fotones polarizados para detectar e visualizar objetos. Por supuesto, los fotones reflejados se pueden utilizar para crear una imagen del objeto. Pero un adversario podría interceptar estos fotones y reenviarlos de una manera que disfrace la forma del objeto o haga que parezca que está en otra parte.

Sin embargo, tal proceso siempre cambiaría las propiedades cuánticas de los fotones, como su polarización. Por tanto, siempre debería ser posible detectar dicha interferencia. Para bloquear nuestro sistema de imágenes, el objeto debe alterar el delicado estado cuántico de los fotones de imágenes, introduciendo así errores estadísticos que revelan su actividad, dicen Malik y compañía.

Así es más o menos exactamente cómo funciona la distribución de claves cuánticas para la criptografía. La idea aquí es que cualquier fisgón cambiaría las propiedades cuánticas de la clave y así revelaría su presencia. La única diferencia en el escenario de imágenes cuánticas es que el mensaje es enviado y recibido por la misma persona.

Malik y compañía han probado su idea haciendo rebotar fotones en un objetivo con forma de avión y midiendo la tasa de error de polarización en la señal de retorno. Sin ningún tipo de escuchas, el sistema captó fácilmente la imagen del avión.

Pero cuando un adversario interceptó los fotones y los modificó para enviar una imagen de un pájaro, la interferencia fue fácil de detectar, dicen Malik y compañía.

Esa es una demostración impresionante del primer sistema de imágenes que no se puede interferir gracias a la mecánica cuántica.

Eso no quiere decir que la técnica sea perfecta. Sufre de las mismas limitaciones que afectan a los primeros sistemas criptográficos cuánticos, que son teóricamente seguros pero que se pueden descifrar en la práctica.

Por ejemplo, en lugar de enviar fotones individuales, el sistema de imágenes cuánticas envía pulsos de fotones que contienen varios fotones. Uno o más de estos pueden ser fácilmente desviados y analizados por un adversario sin que nadie más se dé cuenta.

Sin embargo, existe una gama cada vez más amplia de soluciones para estos problemas de distribución de claves cuánticas que podrían ayudar a que este sistema de imágenes cuánticas sea más seguro.

Quizás lo mejor de todo es que este tipo de sistema podría ponerse a trabajar fácilmente ahora. Las técnicas son bien conocidas y ampliamente utilizadas en los laboratorios de óptica de todo el mundo. Por lo tanto, no hay razón para que esta seguridad no se pueda agregar de manera relativamente rápida y económica a los sistemas de imágenes existentes.

¡Cosas interesantes!

Ref: arxiv.org/abs/1212.2605 : Imágenes con seguridad cuántica

esconder