A corrida para criar uma internet quântica

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A Europa está se esforçando para criar uma nova infraestrutura de rede mais segura, baseada na física quântica, que ajudaria a impedir que hackers roubassem informações.

Europa, China e EUA estão investindo no desenvolvimento de computadores quânticos e da internet. Foto: metamorworks — Europa, China e EUA estão investindo no desenvolvimento de computadores quânticos e da internet. Foto: *metamorworks*

Em maio de 2023, o Dr. Benjamin Lanyon, da Universidade de Innsbruck, na Áustria, deu um passo importante para a criação de um novo tipo de internet. Ele transmitiu informações por um cabo de fibra óptica de 50 quilômetros, utilizando os princípios da física quântica. A informação na física quântica é diferente dos dígitos binários que os computadores armazenam e processam, o núcleo da World Wide Web atual. O mundo da física quântica concentra-se nas propriedades e interações de moléculas, átomos e até mesmo partículas menores, como elétrons e fótons. Bits quânticos, ou qubits, oferecem o potencial para uma transmissão de informações mais precisa, ajudando a prevenir roubos cibernéticos.

Lanyon afirmou que sua pesquisa tornará a internet quântica possível dentro das cidades e, eventualmente, entre cidades. Sua descoberta faz parte de um projeto de pesquisa da União Europeia (UE) para se aproximar de uma internet quântica. Chamado de Quantum Internet Alliance (QIA), o projeto reúne institutos de pesquisa e empresas de toda a Europa. A QIA recebeu US$ 25,5 milhões em financiamento da UE ao longo de 3,5 anos, até o final de março de 2026, de acordo com o Phys.org .

“A internet quântica não substituirá a internet convencional, mas a complementará”, disse Stephanie Wehner, professora de informação quântica na Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, e coordenadora do QIA.

Um conceito importante na física quântica é o emaranhamento quântico. Se duas partículas estão emaranhadas, não importa quão distantes estejam no espaço, elas ainda possuem propriedades semelhantes. Por exemplo, ambas têm o mesmo "spin", que representa a direção do momento angular intrínseco de uma partícula elementar. O estado de spin de uma partícula não é claro até que ela seja observada. Antes disso, elas estão em vários estados chamados superposições. Mas, uma vez observados, os estados de ambas as partículas são claramente definidos.

Isso é útil para comunicações seguras. Aqueles que interceptam transmissões quânticas deixariam um rastro claro, alterando o estado da partícula observada. "Podemos usar as propriedades do emaranhamento quântico para obter uma comunicação segura mesmo que o invasor tenha um computador quântico", explica Wehner.

Os recursos de comunicação segura de uma internet quântica podem abrir uma gama de aplicações muito mais ampla do que a internet tradicional. Na medicina, por exemplo, o emaranhamento quântico pode permitir a sincronização de relógios, aprimorando a cirurgia remota. Na astronomia, telescópios que realizam observações de longa distância poderiam "usar a internet quântica para criar emaranhamento entre sensores, fornecendo imagens do céu com qualidade muito melhor", disse Wehner.

O desafio agora é ampliar a escala da internet quântica para usar muitas partículas em longas distâncias. Lanyon e seus colegas também demonstraram a comunicação não apenas entre partículas individuais, mas também entre feixes de partículas (neste caso, fótons), aumentando a taxa de emaranhamento entre nós quânticos. O objetivo final é estender os nós quânticos a alcances maiores, talvez 500 quilômetros, criando uma internet quântica que possa conectar cidades remotas, semelhante à internet tradicional.

Fora da Europa, a China e os EUA também avançaram na computação quântica e na internet nos últimos anos. A Europa está mais avançada no desenvolvimento de infraestrutura espacial e terrestre integrada para comunicações seguras, uma parte essencial da internet quântica.

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