Seria possível transformar a rede de fibras ópticas da internet atual em uma rede de comunicação quântica global, capaz de transmitir mensagens privadas completamente seguras? Uma equipe de pesquisadores do Instituto Internacional de Física (IIF) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) desenvolveu um modelo de redes complexas para responder a essa questão. O trabalho foi publicado como destaque de capa na última edição de maio da revista Physical Review Letters.
Os físicos Samuraí Brito, do IIF, e Askery Canabarro, do IIF e da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), campus de Arapiraca, primeiros autores do artigo, explicam a pesquisa no vídeo a seguir. Eles realizaram o trabalho em colaboração com Rafael Chaves, do IIF, e Daniel Cavalcanti, atualmente pesquisador do ICFO, em Barcelona, Espanha.
A internet é um sistema global de dispositivos computacionais trocando informações entre si, por meio de canais de comunicação tais como antenas para telefones celulares e cabos de fibra óptica. Hoje, essas informações são codificadas e transmitidas por meio de sequências de bits clássicos. As redes de fibras ópticas, porém, podem ser transformadas em canais de comunicação quântica, se suas estações forem interligadas pela transmissão de fótons emaranhados.
A principal vantagem dos canais de comunicação quântica seria a total segurança na transmissão de informações. O emaranhamento quântico assegura que qualquer tentativa de interferência na transmissão seria detectável e destruiria a informação.
A análise das propriedades estatísticas do modelo mostrou que existem dois regimes distintos de funcionamento para a internet quântica. Em um dos regimes, a rede é fracamente conectada. No outro regime, a rede é altamente conectada, porém não apresenta uma propriedade conhecida como “small world”, ou rede de pequeno mundo, o que tornaria a implementação da internet quântica apenas com fibras ópticas impraticável. Os pesquisadores pretendem agora prosseguir o estudo, avaliando o potencial de implementar a internet quântica utilizando satélites de comunicação.
A pesquisa teve o apoio financeiro do Instituto Serrapilheira e do CNPq.
Artigo científico
Statistical Properties of the Quantum Internet
Samuraí Brito, Askery Canabarro, Rafael Chaves e Daniel Cavalcanti
Phys. Rev. Lett. 124, 210501 – 27 de maio de 2020
ArXiv:1911.05445
Contato para imprensa
Igor Zolnerkevic
Assessor de comunicação
comunicacao@sbfisica.org.br