Pesquisa do Instituto Internacional de Física é capa da Physical Review Letters

O trabalho de pesquisadores do Instituto Internacional de Física da UFRN (IIF) foi selecionado para a capa da mais recente edição da revista Physical Review Letters (PRL), publicada nesta sexta-feira, 29. O artigo Statistical Properties of the Quantum Internet apresenta um novo modelo para redes de comunicação quântica e tenta analisar as possibilidades de uma internet quântica global.

“A internet nada mais é do que um sistema de comunicação com dispositivos interconectados, inicialmente apenas computadores, e hoje também celulares e dispositivos móveis em geral, conectados por algum canal de comunicação. Os canais que temos hoje são canais de comunicação clássicos, que são fibras óticas, ondas de rádio etc. A informação transmitida também é uma informação clássica. Quando a gente fala da internet quântica, estamos falando de usar canais quânticos de comunicação, como fótons emaranhados, muito distantes uns dos outros. O objetivo seria, por exemplo, enviar um fóton através de uma fibra ótica, sem que ele seja perdido no caminho. Se isso acontecesse, teríamos então um canal quântico de comunicação quântica”, explica uma das autoras do trabalho, a doutora Samuraí Brito.

De acordo com a pesquisadora, a principal vantagem de uma comunicação quântica seria a segurança da informação que está sendo enviada, uma vez que, devido às propriedades da física quântica, é impossível interferir na comunicação sem que os dados sejam “destruídos”, garantindo, assim, uma troca totalmente segura entre emissor e receptor. Governos e empresas estão realizando investimentos na área da informação quântica, a fim de obter proteção nesse nível de criptografia, que protegeria dados governamentais ou ainda informações de clientes de bancos, por exemplo.

O foco inicial do modelo estava em descobrir se uma rede global de dispositivos seria possível com a transmissão de fótons emaranhados, por meio de cabos de fibra ótica. O grupo concluiu que mesmo os cabos mais avançados que temos hoje não teriam condições de concretizar a internet quântica devido à perda de fótons por quilômetro. Uma rede quântica, no entanto, poderia ser criada, cobrindo um território de proporções continentais, como o dos EUA, por exemplo, se existisse um número mínimo de estações quânticas (dispositivos) disponíveis no local.

Colaboração intercontinental

A ideia do projeto veio de uma junção de áreas e de interesses comuns entre pesquisadores. A doutora Brito tem experiência na área de mecânica estatística, em particular das redes complexas, mas motivada por um paper de um campo diferente, e juntou-se ao grupo de informação quântica do IIF em 2017. Em um evento realizado em 2019, ela teve contato com o professor Daniel Cavalcanti (ICFO, Espanha), que por sua vez tinha interesse em trabalhar com redes complexas e fazer aplicações em informação quântica. Surgiu, então, uma colaboração, à qual se juntaram os professores Rafael Chaves e Askery Canabarro, também do IIF.

Para a pesquisadora, o reconhecimento de estar na capa da PRL é muito importante e veio principalmente por causa do ineditismo da proposta. “Eu diria que o maior diferencial do nosso modelo é que ele foi o primeiro que propôs essa modelagem computacional em larga escala. Já existem estudos sobre a internet quântica, mas este foi o primeiro que tentou ver como ela funcionaria globalmente, utilizando as ferramentas do estudo de redes”.

Como fruto do artigo, novos estudos em comunicação quântica passaram a ser realizados pelo grupo de informação quântica do Instituto, que agora se prepara para os próximos desdobramentos da pesquisa, desta vez analisando o uso de satélites espaciais na estruturação da internet quântica. O trabalho completo está disponível neste link.

Ilustração: Sandra Jávera. A arte faz parte de uma série produzida especialmente para a campanha #CientistaTrabalhando.

Fonte:

Fonte: Jornal da UFRN

Cristiane Tavolaro

Sou física, professora e pesquisadora do departamento de física da PUC-SP. Trabalho com Ensino de Física, atuando principalmente em ensino de física moderna, ótica física, acústica e novas tecnologias para o ensino de física. Sou membro fundadora do GoPEF - Grupo de Pesquisa em Ensino de Física da PUC-SP e co-autora do livro paradidático Física Moderna Experimental, editado pela Manole.

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