Víctor Zapatero Castrillo fue uno científicos reconocidos por la Real Academia Galega de Ciencia en los Premios de Investigación Fundación Barrié-RAGC. Este investigador de Vigo lleva ocho años trabajando en el centro atlanTTic, dedicado a la investigación sobre telecomunicaciones, y es investigador post-doctoral en el Vigo Quantum Communication Center desde hace dos, además de estar involucrado en un proyecto europeo llamado QuTechSpace e impartir clases del Máster en Ciencia y Tecnologías de la Información Cuántica de las Universidades de Santiago de Compostela, A Coruña y Vigo. Junto a su equipo, ha desarrollado un sistema que hace casi invulnerables las telecomunicaciones a través de un procedimiento mucho más barato y sencillo que el utilizado actualmente para el encriptado mediante la distribución cuántica de claves.

El palentino afincado en Galicia asegura sentir «orgullo por ser reconocido de esta manera», ya que la carrera científica «está llena de sacrificios e incertidumbre». Explica que, pese a ser físico y «tres cuartos de matemático» —ya que aún está terminando este Grado a través de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)—, se interesó por el encriptado cuántico cuando vio anunciado un puesto de doctorado en esta especialización en la Universidad de Vigo mientras estudiaba el Máster en Física Teórica en la Complutense. Dice que lo que más le atrajo fue «la conexión entre la física cuántica y la criptografía».

—Su investigación se centra en mejorar la seguridad de los procesos de cifrado, ligados a la computación cuántica. ¿Por qué es importante para las instituciones?

—Si una institución quiere garantizar la confidencialidad de sus comunicaciones, entonces debe cifrarlas. Esto consiste en alterar un mensaje para que resulte ininteligible a todo el mundo, salvo a un receptor autorizado, que debe disponer de una clave que permite recuperar el mensaje original. Algunos cifrados requieren que tanto emisor como receptor dispongan de una clave secreta común. Esto provoca un problema, cómo puede hacer el emisor llegar la clave al receptor de forma fiable. La distribución cuántica de claves es la única manera matemáticamente segura de compartirla a través de un canal inseguro.

—¿Y cómo puede aplicarse la mecánica cuántica a un sistema de distribución de claves?

—La mecánica cuántica es una teoría que describe el comportamiento de la materia y de la radiación en escalas muy pequeñas, y establece que la información almacenada en un sistema de estas dimensiones no se puede copiar. Un ejemplo sería el fotón, que es un paquetito indivisible de luz. Imaginemos que yo codifico un 0 o un 1 en la polarización de un fotón y te lo envío. Si alguien interceptara el fotón por el camino e intenta copiar el valor codificado, lo modificaría estadísticamente. De este modo, tú y yo sabríamos que hay un fisgón. Idealmente, repitiendo este proceso varias veces, yo podría hacerte llegar una clave secreta, es decir, una lista aleatoria de ceros y unos (sistema en el que se basa el lenguaje binario que utilizan los ordenadores para enviar y recibir información), con la certeza de que nadie más la conoce. Como siempre, el diablo está en los detalles, pero esto es a grandes rasgos la distribución cuántica de claves.

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Iago Castro-Pérez

—Comenta que este sistema es muy costoso y además puede perder sus garantías de seguridad si no se implementa correctamente. ¿En qué reside dicha dificultad para ser aplicado?

—En mi opinión, la dificultad fundamental es común con otras tecnologías, que somos criaturas muy grandes. Hacer distribución cuántica de claves sería sencillo si pudiéramos manipular de forma precisa sistemas de tamaño atómico, pero estos rondan la cienmillonésima parte de un centímetro de dimensión, como mucho. Nuestro tamaño nos hace torpes para esta tarea y, en criptografía, esta torpeza se traduce en lagunas de seguridad.

—Y asegura que la propuesta de su investigación es una variante más sencilla de este procedimiento.

—Lo que hemos propuesto es un sistema pasivo de distribución cuántica de claves, mientras que los actuales son activos. En ellos, un generador de números aleatorios codifica la información secreta en pulsos de luz (envío de fotones) mediante moduladores ópticos (dispositivo utilizado para controlar las características de un haz de luz). Mientras que nuestro esquema establece que un mecanismo cuántico genere señales secretas de forma genuinamente aleatoria en distintas series, para después seleccionar las rondas que sean realmente de interés. Esta variante es más práctica porque evita el uso de generadores de números aleatorios y moduladores ópticos, cuyo funcionamiento interno limita su frecuencia de operación. Además, al no utilizar estos moduladores, evita ciertas fugas de información y es más invulnerable al ataque de jáqueres.

—Lleva años estudiando los sistemas de distribución cuántica de claves junto a Marcos Curty, uno de los mayores expertos de España en comunicaciones cuánticas. ¿Cómo han evolucionado su investigación al respecto?

—Para mí, los primeros años fueron mayoritariamente de aprendizaje. Creo que ahora soy más capaz de identificar las carencias que tiene el campo, y también de escoger proyectos de investigación alineados con mis intereses y aptitudes. En esta evolución, Marcos ha jugado un papel protagonista. Además de tener buenas ideas, tiene un compromiso muy marcado con hacer cosas útiles para impulsar la criptografía cuántica (desarrollo de algoritmos a través de los cuales encriptar información utilizando la mecánica cuántica). Digamos que me ha ayudado a no perder de vista este compromiso.

—¿Cómo se obtiene financiación para una investigación así?

—Se trata de estar atento a las convocatorias públicas de investigación. En el Vigo Quantum Communication Center tenemos colaboraciones con los principales grupos internacionales que trabajan en criptografía cuántica, hacemos investigación competitiva y tenemos mucha visibilidad en el campo. Esto facilita el acceso a financiación. Además, nuestros investigadores consiguen financiación a través de becas individuales, como las becas predoctorales de la Xunta, otras dirigidas a la formación del profesorado universitario (FPU) o al personal investigador (FPI) o las becas Marie-Curie postdoctorales.

—¿Y qué nuevas vías de investigación seguirá en relación a la nueva variante que propone su equipo?

—Por el momento, hemos hecho otro par de trabajos teóricos que amplían la aplicabilidad de esta variante, e incluso hemos colaborado en la primera demostración experimental de nuestro esquema pasivo, llevada a cabo por un grupo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China. Sin embargo, la verdad es que el futuro de nuestra investigación está aún por determinar.

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