Pela primeira vez, mensagens quânticas foram transmitidas com sucesso através de uma rede de fibra ótica convencional de longa distância, sem a necessidade de recorrer a infraestruturas avançadas ou complexas. Este marco significativo, detalhado num artigo publicado na revista Nature, representa um avanço considerável no desenvolvimento da futura internet quântica e foi alcançado por investigadores na Alemanha.
A experiência, conduzida por uma equipa da Toshiba, permitiu a troca segura de informação quântica numa rede comercial de fibra ótica com 254 km de extensão. Um aspeto crucial deste teste foi a utilização de tecnologia que não depende de sistemas dispendiosos, como o arrefecimento criogénico, frequentemente associado a implementações quânticas. A rede de fibra ótica utilizada interliga três centros de dados localizados nas cidades alemãs de Kehl, Frankfurt e Kirchfeld.
O sistema que possibilitou esta transmissão numa rede de internet comum foi desenvolvido pela equipa do cientista Mirko Pittaluga. Baseia-se numa técnica de Distribuição de Chave Quântica (QKD) conhecida como twin-field QKD baseada em coerência. Este método criptográfico avançado permite a transmissão segura de dados a longas distâncias, aproveitando as propriedades quânticas para garantir a confidencialidade.
Esta abordagem diferencia-se de outras técnicas que também exploram a coerência das ondas de luz para ampliar o alcance das comunicações quânticas. No entanto, muitos desses métodos alternativos requerem equipamentos específicos, de custo elevado e de instalação complexa, como os referidos sistemas de arrefecimento criogénico, que esta nova técnica consegue dispensar.
O que é a Internet Quântica?
O trabalho da equipa de Pittaluga, ao transmitir mensagens quânticas por 254 km de fibra ótica convencional, não só estabelece um novo recorde mundial para este tipo de comunicação em condições reais, mas também constitui um passo fundamental para lançar as bases da internet quântica. A segurança reforçada é uma das promessas centrais desta futura rede.
Utilizando os princípios da mecânica quântica para o processamento e transmissão de dados, a comunicação quântica recorre a qubits em vez dos bits convencionais da computação clássica. Para além de potenciais aumentos na velocidade de transferência, a sua principal mais-valia reside na capacidade de oferecer uma criptografia intrinsecamente segura, considerada "inviolável", tornando-a essencial para a proteção contra ataques cibernéticos cada vez mais sofisticados.
Mirko Pittaluga salientou a relevância dos resultados: "O nosso trabalho demonstra a compatibilidade das comunicações quânticas baseadas em coerência com a infraestrutura de rede existente e a implementação prática de um repetidor quântico eficaz em redes comerciais." Acrescentou ainda que, "tanto quanto sabemos, alcançámos as maiores distâncias para QKD no mundo real usando tecnologia não arrefecida criogenicamente". Este sucesso abre portas para a implementação mais acessível e alargada de redes de comunicação quântica no futuro.
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