Comunicação quântica estabelecida com avião em voo

Pesquisadores alemães conseguiram estabelecer um link de comunicação quântica entre um avião em voo e uma estação terrestre, um marco para o desenvolvimento das comunicações à prova de espionagem e de uma futura internet quântica.

As redes quânticas estão sendo testadas em larga escala usando as fibras ópticas, mas, mesmo que venhamos a contar com “dadodutos” espalhados por todo o país, essas conexões físicas não servem para todos os casos.

É por isso que têm sido feitos testes de comunicação quântica via satélite e, mais recentemente, de comunicações quânticas usando drones.

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A equipe QuNET, que reúne a agência espacial e diversas entidades de pesquisas da Alemanha, inovou agora ao usar um avião como um nó móvel em uma rede quântica. A bordo de uma aeronave do Centro Aeroespacial Alemão (DLR), os cientistas instalaram um terminal de comunicação óptica, projetado para se comunicar com uma estação terrestre.O grande desafio técnico foi apontar e enviar fótons individuais, com a extrema precisão necessária, da plataforma em movimento para o terminal receptor terrestre. Para isso, foi necessário desenvolver um sistema de rastreamento de alta precisão e uma óptica adaptativa para compensar as turbulências atmosféricas, garantindo que a frágil conexão quântica se mantivesse estável.

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Fótons entrelaçados

Os testes envolveram não apenas estabelecer o link via fótons entrelaçados, mas também utilizar vários canais quânticos, para prover uma largura de banda prática.

O módulo a bordo do avião gera pares de fótons entrelaçados – o entrelaçamento é o fenômeno quântico no qual as partículas permanecem interconectadas independentemente da distância que as separe. Essas partículas de luz foram capturadas pelo receptor no solo e então injetadas em um cabo de fibra óptica, por meio do qual finalmente chegaram ao laboratório, onde seu estado quântico foi verificado por uma armadilha de íons.

Todos os resultados comprovam que a informação quântica foi transmitida e recebida com integridade.

As aplicações desse tipo de comunicação são muito amplas, mas a mais imediata é a distribuição de chaves quânticas (QKD), que permite criar chaves criptográficas impossíveis de serem interceptadas sem que a tentativa seja detectada, tornando a comunicação digital teoricamente à prova de espionagem.

A longo prazo, esta demonstração fará parte de uma internet quântica, a futura rede que poderá interconectar computadores quânticos à distância, ampliando exponencialmente seu poder de processamento, e permitir a ligação entre memórias quânticas, abrindo o caminho para uma nova era da computação e da comunicação global segura.