Uma rede de comunicação experimental com base em criptografia quântica Ele foi desenvolvido no Rio de Janeiro desde 2021. A iniciativa, chamada Rio Quantica, pretende conectar cinco instituições de pesquisa na região metropolitana da capital do estado, unindo o estado -da tecnologia -a tecnologia para garantir a transmissão de dados seguros. Atualmente, a rede está na fase de teste e instrumentação, com uma infraestrutura que inclui fibra óptica e uma companhia aérea a laser.
O projeto usa conceitos de computação quântica Para transmitir informações através de quibits – as unidades que podem representar simultaneamente 0 e 1, ao contrário dos bits tradicionais usados nos sistemas digitais convencionais. Esse recurso permite uma segurança muito maior na troca de dados, com protocolos capazes de criar chaves criptográficas praticamente invioláveis, com aplicativos que variam de autenticação de bancos a comunicações sensíveis de segurança nacional.
Infraestrutura de rede e principais desafios
- O Quantica Rio Connecta, via aproximadamente 21 km de fibra óptica, as universidades federais do Rio de Janeiro (UFRJ) e o Pontifical Católico do Rio de Janeiro (PUC-RIO), o Centro Brasileiro de Pesquisa Física (CBPF) e, logo, o Instituto Militar de Engenharia (IME).
- Além disso, um link aéreo usa um feixe de laser verde que atravessa a Baía de Guanabara, ligando o Instituto de Física da Universidade Federal de Fluminense (UFF) em Niterói ao CBPF no bairro Urca do Rio de Janeiro.
- Embora a conexão de fibra entre PUC-RIO e CBPF funcione bem, o vínculo entre PUC-RIO e UFRJ tem sinal fraco, exigindo ajustes.
- A conexão entre CBPF e IME está na fase final da instalação e também terá um link a laser de ar.
- De acordo com o tenente -coronel Vitor Andrezo, engenheiro de comunicações da IME, o maior desafio é precisamente nesta companhia aérea.
- ““Pequenas vibrações, calor, neblina e chuva podem enfraquecer ou desalinhar o feixe de luzcomprometendo a integridade da transmissão ”.
Funcionamento e protocolo quântico
Diferentemente da criptografia tradicional, que codifica diretamente mensagens, a criptografia quântica se concentra na geração e na transmissão de chaves criptográficas aleatórias e seguras para a decodificação. O sistema usa três estações chamadas Alice, Bob e Charlie, que trocam fótons quânticos por canais que podem ou não ser confiáveis, criando um circuito para compartilhar as chaves.
No rio Quantum, o protocolo experimental envolve PUC-Rio no papel de Charlie, enquanto o UFRJ e o CBPF assumem as funções de Alice e Bob, respectivamente. Como explica o pesquisador Guilherme temporão: “Charlie envia fótons em branco que Alice e Bob modificam antes de devolvê -los, permitindo que você detecte qualquer tentativa de interceptação”.
Investimentos e expansão do projeto
Até o momento, o projeto recebeu cerca de US $ 6 milhões em financiamento da FAPESP, MCTI, CNPQ e FINEP. Este último alocou R $ 23 milhões ao CBPF para construir o Laboratório de Tecnologia Quantum, que estará pronta em 2025 e terá equipamentos para o desenvolvimento de chips quânticos e componentes eletrônicos que operam em temperaturas próximas ao zero absoluto.
O laboratório será essencial para expandir o uso de tecnologias quânticas e consolidar o Brasil no campo da computação e comunicação quântica.
Leia mais:
Outras redes quânticas no Brasil e no mundo
Além do rio Quantum, existem outros dois projetos metropolitanos de redes quânticas em andamento no país. Em Recife, uma conexão de fibra óptica entre a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e a Universidade Rural de Pernambuco (UFRPE) enfrenta atrasos por falta de recursos. Em São Paulo, a Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR), o Instituto de Física da USP e o Werner von Braun Center planejam instalar uma rede com três nós em até dois anos.
No cenário internacional, o investimento mais significativo é da China, que gastou mais de US $ 15 bilhões em tecnologias quânticas e opera uma rede que cobre mais de 4.600 km, vinculando cidades como Pequim, Shangoi e Hefei pela Fiber Optics, além de usar satélites para comunicação quântica.
Projetos semelhantes nos Estados Unidos e na Europa também avançam no desenvolvimento da Internet Quantum So So, que podem transformar a maneira como os dados são transmitidos globalmente.