Los sistemas de encriptación son la base de muchas herramientas de ciberseguridad. Para poder compartir de forma segura información por internet dependemos de la creación de números y claves aleatorias que no son fáciles de crear, pero sí son cada vez más fáciles de desencriptar.

Los algoritmos convencionales creados para generar secuencias de números aleatorios, parecen eficaces al principio, pero con el paso del tiempo tienden a seguir pautas y ser más predecibles. Si a este problema le sumas que los futuros ordenadores cuánticos serán más capaces de resolver esas claves en cuestión de minutos, resulta imprescindible buscar nuevos métodos de encriptación y generación de claves.

Un grupo de investigadores ha construido con un láser el generador de números aleatorios más rápido que se conoce hasta la fecha. El sistema es capaz de generar 250 millones de bits por segundo y se basa en las propiedades aleatorias de la física cuántica que presentan los fotones para generar esos códigos aleatorios.

Los fotones son la unidad de energía más pequeña en una onda de luz y que no se pueden dividir, tiene la cualidad cuántica de vibrar en dos direcciones perpendiculares al mismo tiempo. Las fluctuaciones que presenta la intensidad de la luz se suele minimizar en los láseres convencionales para conseguir una emisión constante, pero en este caso, la intención es potenciar esa fluctuación: «Queremos que la intensidad fluctúe aleatoriamente, para poder digitalizarla y generar números aleatorios«, explica Hui Cao, experta en física aplicada de la Universidad Yale.

El equipo ha fabricado un mecanismo en forma de pajarita donde los fotones chocan con las paredes curvadas y rebotan para después escapar creando un haz de luz disperso. Los fotones llegan así a una cámara ultrarápida que capta esa luz, para después registrar cada fotón como un bit aleatorio.

Según los resultados publicados en la revista Science, la cámara registró 254 píxeles independientes que se traducen en 254 billones de bits por segundo o 250 terahercios. Esta magnitud supone un gran avance comparado con lo conseguido hasta ahora, los dispositivos anteriores solo registraban un píxel a la vez. «Representa un gran salto en el rendimiento de los generadores de números aleatorios», afirma Krister Shalm, físico del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos.
Para tener una idea más clara, un terahercio equivale a 1.000 gigahercios y los procesadores más potentes siguen rozando frecuencias de reloj de unos pocos gigahercios. La tecnología aún necesita avanzar para ser compatible con la tecnología creada por el equipo de Hui Cao, pero estos investigadores aseguran que con el tiempo un dispositivo como este podría caber en un chip y servir para la encriptación de dispositivos como nuestros teléfonos móviles.