La técnica, desarrollada por el laboratorio europeo de investigación de Toshiba en Reino Unido y por ingenieros de la Universidad de Cambridge, es un paso hacia la seguridad perfecta para todo, desde transacciones con tarjetas de crédito a registros sanitarios privados.
La criptografía cuántica depende de las normas de la teoría cuántica de generar códigos no rastreables que encriptan los datos de un modo que revela si han sido espiados o falsificados.
Se cree que gobiernos y ejércitos usan ya la tecnología, desde firmas como ID Quantique en Suiza y su rival estadounidense MagiQ.
Pero hasta ahora, las claves cuánticas para codificar y descodificar la información tenían que enviarse en fotones sencillos, o partículas de luz, a través de una fibra óptica separada de la línea que lleva los datos en sí.
"El requisito de fibras separadas ha restringido drásticamente las aplicaciones de criptografía cuántica en el pasado, ya que las fibras no usadas no siempre están disponibles para enviar los fotones sencillos, e incluso cuando lo están, pueden ser prohibitivamente caros", ha comentado Andrew Shields, de Toshiba Research en Cambridge.
"Ahora hemos demostrado que el fotón único y las señales de datos pueden enviarse usando diferentes longitudes de onda en la misma fibra", ha añadido.
El sistema de Toshiba, que ha aparecido en una investigación publicada en Physical Review X, requiere todavía un detector avanzado que escoge la clave de encriptación en una ventana de tiempo de apenas 100 millonésimas de microsegundo, con el tiempo esperado de llegada de los fotones sencillos.
Pero el detector, que es capaz de filtrar el 'ruido' de la fibra causado por los propios datos, evita el coste de tender líneas de fibra óptica específicas.
Anteriores trabajos han logrado usar la criptografía cuántica en fibras ópticas compartidas, pero sólo en distancias muy cortas, con capacidad baja, o con datos en movimiento sólo en una dirección.
Los investigadores han comentado que su sistema puede recorrer más de 50 kilómetros con datos yendo y viniendo y cuenta con una capacidad de encriptado 50.000 veces lo registrado para la misma distancia.