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Quantum Internet pode oferecer criptografia virtualmente inquebrável

Quantum Internet pode oferecer criptografia virtualmente inquebrável

Uma Internet mais segura poderia estar a caminho graças ao trabalho de pesquisadores de engenharia que demonstraram a prova de princípio de um dispositivo que poderia auxiliar na criação de uma futura Internet quântica.

O professor Hoi-Kwong Lo da Universidade de Toronto e sua equipe criaram um protótipo para um elemento-chave para repetidores quânticos totalmente fotônicos. Esses repetidores são uma parte essencial para alcançar a comunicação quântica de longa distância.

A Internet que usamos hoje não foi projetada para segurança e está sendo constantemente hackeada, quebrada e exposta. Apesar do trabalho de muitos para tornar os aspectos da Internet mais seguros, o conhecimento de quem está criando espaços seguros e de quem está hackeando está no mesmo nível.

Para superar isso, pesquisadores propuseram a criação de uma Internet quântica que usaria princípios da física quântica para criar criptografia virtualmente inquebrável.

A internet quântica pode oferecer segurança impenetrável e teletransporte quântico

Um dos melhores exemplos desse potencial da Internet usa uma técnica conhecida como distribuição quântica de chaves (QKD). O QKD trabalha com a ideia de que medir o estado de um sistema quântico perturba esse sistema de forma que qualquer interceptação de terceiros por convidados indesejados deixaria um rastro detectável e então a comunicação poderia ser abortada antes que qualquer informação valiosa ou sensível seja perdida.

Este tipo de comunicação funcionava bem anteriormente em pequena escala, mas agora Lo e seus colaboradores estão trabalhando em maneiras de expandir esse tipo de comunicação usando fibra óptica.

Os sinais de luz perdem potência à medida que viajam através de cabos de fibra óptica, então dispositivos chamados repetidores são inseridos em intervalos regulares ao longo da linha para amplificar o sinal e ajudar a empurrar as informações ao longo da linha.

Repetidores quânticos geralmente caros e sujeitos a erros

Mas um sistema quântico é diferente, e o repetidor em um sistema de comunicação quântica precisa armazenar o estado quântico em cada iteração.

Isso torna os repetidores caros e difíceis de construir, além de estarem sujeitos a erros. No entanto, a nova pesquisa de Lo e sua equipe pode mudar isso. Eles estão trabalhando no desenvolvimento da próxima geração de repetidores, chamados de repetidores quânticos totalmente fotônicos.

Eles publicaram suas pesquisas sobre a prova de conceito de seu trabalho em um artigo publicado recentemente na Nature Communications. Desenvolvemos repetidores totalmente fotônicos que permitem medição Bell adaptativa com reversão do tempo ", diz Lo.

"Como esses repetidores são totalmente ópticos, eles oferecem vantagens que os repetidores tradicionais - matéria baseada em memória quântica - não oferecem. Por exemplo, esse método poderia funcionar em temperatura ambiente."

Uma internet quântica oferece a possibilidade de segurança impenetrável e teletransporte quântico, que são impossíveis de alcançar agora com a internet convencional.

"Uma rede totalmente óptica é uma forma promissora de infraestrutura para comunicação rápida e eficiente em termos de energia, necessária para uma futura internet quântica", diz Lo.

"Nosso trabalho ajuda a abrir caminho para esse futuro."


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