El internet cuántico no es un internet más rápido: ¿para qué servirá entonces?

El origen de todo está en las claves. El nacimiento de internet tal y como lo conocemos se produjo en el contexto de la Guerra Fría, cuando Estados Unidos buscaba una manera de mejorar las comunicaciones en el ámbito militar. Décadas después, en la etapa final de aquel periodo, la búsqueda de comunicaciones más seguras impulsaría una nueva propuesta basada en las propiedades de la física cuántica.

En 1984, Bennett y Brassard formularon el protocolo BB84, un conjunto de reglas para el intercambio seguro de claves que sentó las bases de su distribución cuántica (QKD, por las siglas en inglés de Quantum Key Distribution). En un contexto marcado por el espionaje y la necesidad de proteger comunicaciones sensibles, esta propuesta abría una nueva vía para abordar uno de los grandes problemas de la criptografía: intercambiar claves de manera que cualquier intento de interceptarlas pudiera ser detectado.

A día de hoy, la QKD es una de las aplicaciones prácticas más relevantes de estas redes y uno de los primeros pasos hacia el desarrollo de un internet cuántico. Para entender por qué, primero hay que comprender qué tiene de particular.

QKD, el origen del internet cuántico

Para entender la QKD, podemos pensar en la clave criptográfica como la llave que permite acceder a un mensaje cifrado. El reto no es solo proteger el mensaje, sino también hacer llegar esa llave a su destinatario sin que alguien pueda interceptarla sin dejar rastro. La QKD aborda ese problema utilizando propiedades cuánticas: la información asociada a la clave se codifica en partículas cuyos estados físicos se alteran si alguien intenta medirlos o copiarlos. Esa alteración permite detectar que ha habido una posible interceptación.

Hasta este punto, las claves han sido las protagonistas. ¿Dónde entra entonces el internet cuántico? Para que esas claves puedan recorrer distancias cada vez mayores, hace falta una infraestructura capaz de transportar información cuántica sin destruir las propiedades físicas que la hacen útil. Las redes cuánticas pueden responder a este reto, ya que permitirán ampliar el alcance y la cobertura de las comunicaciones criptográficas basadas en QKD.

Por ahora, buena parte del desarrollo del internet cuántico pasa precisamente por desplegar este tipo de redes. China ha protagonizado algunos de los mayores avances, especialmente mediante comunicaciones por satélite. En la Unión Europea, la iniciativa EuroQCI (Infraestructura Europea de Comunicación Cuántica) persigue crear una red de comunicaciones cuánticas que combine fibra óptica e infraestructura espacial para conectar instalaciones estratégicas.

Pero proteger comunicaciones es solo una parte de la historia. Una red capaz de transportar información cuántica también puede servir para conectar los propios sistemas cuánticos. Aquí entra en juego el entrelazamiento: un fenómeno por el que dos partículas pueden compartir un mismo estado cuántico incluso cuando están separadas por grandes distancias.

Aplicado a la computación cuántica, el entrelazamiento abre la posibilidad de conectar varias máquinas para que trabajen de forma coordinada dentro de una misma red. En 2025, científicos de la Universidad de Oxford demostraron esta idea al conectar dos procesadores cuánticos entrelazados y transmitir información entre ellos mediante teletransporte cuántico. Es una de las vías que podrían permitir escalar la computación cuántica más allá de una única máquina. Pero para entender cómo se ha llegado hasta aquí hay que recorrer varias décadas de avances.

Cronología del internet cuántico

El camino no fue directo. Después de BB84, en 1991 el físico Artur Ekert propuso el protocolo E91, que incorporaba el entrelazamiento cuántico a la distribución segura de claves. Durante esa misma década, los avances en algoritmos como los de Shor y Grover y el desarrollo de los primeros computadores cuánticos ampliaron las posibilidades de una tecnología que todavía estaba dando sus primeros pasos.

El siguiente salto consistió en pasar de conexiones aisladas a una verdadera red. En 2003 comenzó a operar DARPA Quantum Network, considerada la primera red QKD del mundo. Desplegada entre Boston y Cambridge (Massachusetts, EE UU), conectó varios nodos mediante 29 kilómetros de fibra óptica. Más que la distancia, lo relevante era el cambio de escala: ya no se trataba de enlazar dos puntos, sino de construir una red de nodos interconectados.

Europa avanzó en paralelo. En 2004 puso en marcha el proyecto SECOQC, que combinaba QKD con infraestructura informática convencional. La demostración realizada en Viena en 2008 conectó seis nodos y ocho enlaces sobre un anillo de fibra óptica ya existente. Tanto esta iniciativa como DARPA Quantum Network mostraron que las comunicaciones cuánticas podían empezar a integrarse en redes más amplias y convivir con infraestructura clásica.

Al mismo tiempo empezó a tomar forma una visión más ambiciosa. En 2008, el físico de Caltech H. J. Kimble publicó en Nature 'The quantum internet', un artículo de referencia sobre redes capaces de generar y mantener coherencia y entrelazamiento cuánticos. Una década después, en 2018, Wehner, Elkouss y Hanson trazaron en 'Quantum internet: a vision for the road ahead', en Science, una hoja de ruta para avanzar desde las primeras redes de comunicación segura hacia un internet cuántico con capacidades más amplias.

La carrera cuántica

La carrera por el internet cuántico también se libra en el espacio. En 2016, China lanzó Micius, un satélite cuántico pionero. En 2020, el país anunció en Nature la distribución de claves mediante entrelazamiento a dos telescopios terrestres separados por 1.120 kilómetros. El satélite permitía salvar uno de los grandes obstáculos de las redes terrestres: extender las comunicaciones cuánticas a distancias mucho mayores.

BBVA colabora en un proyecto similar, Q-Design, un consorcio de 15 empresas patrocinado por la Agencia Espacial Europea e Hispasat para crear una red de distribución cuántica de claves a través de satélites. Aún en estado embrionario, su objetivo es crear una infraestructura de comunicación que proteja la información en todo momento.

Mientras China concentraba parte de sus esfuerzos en las comunicaciones por satélite, en Estados Unidos los avances se produjeron sobre todo en infraestructuras terrestres. En 2019, investigadores del Laboratorio Nacional Brookhaven, la Universidad de Stony Brook y el Departamento de Energía crearon una red cuántica de 10 kilómetros en la que lograron entrelazamiento. Un año después, investigadores de la Universidad de Chicago y del Laboratorio Nacional Argonne probaron un bucle cuántico de 87 kilómetros utilizando fibra ya desplegada bajo la ciudad de Chicago.

Los experimentos han seguido aumentando en alcance. En 2022, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) y el Instituto Jinan de Tecnología Cuántica lograron entrelazar dos dispositivos de memoria separados por 12,5 kilómetros. En marzo de 2025, USTC anunció junto con otras instituciones un microsatélite capaz de distribuir claves QKD en tiempo real entre el espacio y múltiples estaciones móviles en la Tierra. El sistema llegó a servir de enlace para comunicaciones cifradas entre Pekín y Stellenbosch, en Sudáfrica, separadas por 12.900 kilómetros. El siguiente objetivo planteado por los investigadores es crear una constelación de microsatélites cuánticos que ayude a extender estas redes.

Más de un siglo después del nacimiento de la física cuántica, estas redes empiezan a dibujar una infraestructura con usos que van mucho más allá de navegar por internet. No están pensadas para sustituir la conexión que utilizamos en casa, sino para hacer posibles comunicaciones especialmente sensibles y conectar tecnologías cuánticas entre sí. Si logran escalar, el internet cuántico podría convertirse en una de las piezas que permitan que procesadores, sensores y sistemas cuánticos dejen de funcionar como elementos aislados y empiecen a hacerlo como parte de una red.