Científicos han identificado un método para crear múltiples copias de información cuántica encriptándolas con una clave de desencriptación de un solo uso, eludiendo el teorema de no clonación. Este enfoque, desarrollado por Achim Kempf y colegas de la University of Waterloo, se probó en un procesador cuántico de IBM. La técnica podría mejorar la redundancia en sistemas de computación y almacenamiento cuánticos.
El teorema de no clonación, establecido en la década de 1980, sostiene que los estados cuánticos no pueden duplicarse sin destruir sus propiedades, un principio fundamental para los protocolos de encriptación y seguridad cuánticos. nnAchim Kempf, de la University of Waterloo en Canadá, junto con su equipo, ha demostrado una solución alternativa: clonar sistemas cuánticos encriptando la información y asociándola con una clave de desencriptación de un solo uso. «Puedes hacer muchas copias y generar redundancia de esta manera, pero tienes que encriptar las copias, y la clave de desencriptación solo puede usarse una vez», explicó Kempf. Esto garantiza la compatibilidad con el teorema, ya que solo existe una copia desencriptada y legible a la vez. nnLa idea surgió de investigaciones sobre sistemas de Wi-Fi o radio cuánticos, donde múltiples receptores violarían de otro modo el teorema al recibir datos cuánticos idénticos. El equipo descubrió que el ruido cuántico encripta efectivamente la información, lo que puede aprovecharse intencionalmente y revertirse. Tras la prueba teórica, implementaron el protocolo en un procesador cuántico IBM Heron de 156 qubits, produciendo cientos de clones de qubits encriptados. «De hecho, nos quedamos sin espacio en el procesador de IBM. Solo tiene 156 qubits, pero estimamos que podemos hacer más de 1000 clones encriptados antes de que los [errores] nos obliguen a parar», señaló Kempf. El método muestra resistencia al ruido y errores comunes en el hardware cuántico actual. nnLas posibles aplicaciones incluyen el almacenamiento cuántico en la nube, similar a sistemas clásicos como Dropbox, que replican datos en múltiples sitios para mayor fiabilidad. «Si envías un archivo a Dropbox, guardará tus datos al menos tres veces en tres ordenadores diferentes y geográficamente separados, para que si uno sufre un incendio, otro una inundación, haya una buena probabilidad de que el tercero sobreviva», dijo Kempf. «Se pensaba que no se podía hacer eso con información cuántica, porque no se puede clonar. Pero lo que hemos demostrado es que sí se puede». nnAleks Kissinger, de la University of Oxford, lo describió como «un interesante protocolo criptográfico cuántico» útil para la redundancia en la comunicación cuántica. Aclaró: «No es tanto clonación como una especie de distribución del [estado cuántico] a muchas otras partes, de manera que cualquiera de esas partes pueda recuperarlo después». Kempf estuvo de acuerdo: «No es clonación. Es clonación encriptada. Eso es solo una refinación del teorema de no clonación». nnLos hallazgos aparecen en Physical Review Letters (DOI: 10.1103/y4y1-1ll6) y arXiv (arXiv:2602.10695).