Mensagens quânticas viajam 254 km em rede comum de fibra óptica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/04/2025

Esquema da comunicação quântica implantada em uma rede de fibra óptica comercial.
[Imagem: Mirko Pittaluga et al. - 10.1038/s41586-025-08801-w]

Internet quântica na prática

A internet quântica já está sendo testada em pelo menos três cidades ao redor do mundo, e agora as demonstrações já começam a falar em recordes de troca de informações ultrasseguras.

Uma equipe do laboratório europeu da empresa Toshiba acaba de trocar mensagens quânticas por meio uma rede comercial de fibras ópticas, já usada para a internet comum, alcançando um recorde de 254 km. A demonstração, feita na Alemanha, é um passo importante para a implantação das comunicações quânticas na infraestrutura comercial de telecomunicações já existente.

Redes quânticas têm o potencial de permitir comunicações seguras e à prova de espionagem - a distribuição de chaves quânticas (QKD) é um exemplo de uma técnica de comunicação teoricamente à prova de ataques.

Explorar a coerência das ondas de luz (seu potencial para interagir de modo previsível) pode ampliar o alcance das comunicações quânticas, mas tem sido difícil escalonar essa técnica porque ela exige equipamentos especializados, como resfriadores criogênicos, que são caros e difíceis de se inserir em instalações comerciais.

Já a distribuição de informações quânticas por meio de cabos de fibra óptica dispensa o resfriamento criogênico - foi justamente isso que Mirko Pittaluga e seus colegas conseguiram.

Visão geral da tecnologia de transmissão multiplexada de dados de alta capacidade e chaves secretas em uma única fibra óptica.
[Imagem: Toshiba Europe]

Coerência

A Toshiba já possui um chip com criptografia quântica integrada, que foi usado para fazer canais de dados quânticos e clássicos fluírem pela mesma fibra óptica.

Agora eles usaram uma distribuição quântica de chaves de campo duplo baseada em coerência, que facilita a distribuição de informações seguras por longas distâncias.

A rede de comunicações quânticas foi implantada em três centros de dados de telecomunicações na Alemanha (Kehl, Kirchfeld e Frankfurt), conectados por 254 km de fibra óptica comercial - um novo recorde de distância para distribuição de chaves quânticas no mundo real e prático, de acordo com a equipe.

Esta demonstração indica que protocolos de comunicações quânticas que exploram a coerência da luz podem ser implementados na infraestrutura de telecomunicações existente, o que poderá tirar essa tecnologia dos laboratórios.

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