Primeira transmissão quântica via satélite

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/07/2014

Esquema da primeira transmissão quântica de informações via satélite.
[Imagem: Giuseppe Vallone et al.]

História quântica

Informações quânticas foram transmitidas via satélite pela primeira vez.

Como a grande maioria das comunicações é feita com a intermediação dos satélites, este é um passo essencial para a disseminação da tecnologia e o advento de uma nova classe de transmissão segura de informações.

Na comunicação quântica, os bits são armazenados nos estados quânticos de partículas de luz individuais - fótons -, o que permite tirar proveito de fenômenos como o entrelaçamento, a superposição e o teletransporte.

O recorde de distância para a transmissão quântica de informações era de 144 km, uma marca alcançada em 2012 por uma equipe europeia usando um telescópio nas Ilhas Canárias.

Chaves de criptografia quântica já foram transmitidas para um avião em pleno voo, mas a equipe do professor Paolo Villoresi, da Universidade de Pádua, na Itália, vinha fazendo testes de captura de fótons individuais usando um satélite científico japonês desde 2008.

Já estando craques em enviar e identificar fótons individuais refletidos pelos espelhos do satélite, a equipe preparou fótons em quatro estados quânticos diferentes - o mínimo necessário para gerar uma chave de criptografia - e os enviou ao espaço usando um feixe de laser.

Os testes foram feitos com cinco satélites diferentes, e os pesquisadores foram capazes de ler de volta os bits de informação quântica contidos nos fótons que viajaram a até 2.600 km de altitude.

Sputnik da comunicação quântica

Mais do que um recorde de distância, o experimento é um marco ao demonstrar a praticidade da transmissão das frágeis informações quânticas por toda a atmosfera, indo ao espaço e voltando - cada bit da informação é guardada em um único fóton.

A velocidade de transmissão foi de apenas 1 bit por segundo, devido às interferências atmosféricas - o mesmo experimento por meio de fibras ópticas chega a 1 Megabit por segundo.

Mas Villoresi afirma que isto não é algo a se levar em conta nessas primeiras demonstrações, uma vez que, no campo das comunicações quânticas, eles estão no mesmo nível que o Sputnik, o primeiro satélite artificial enviado ao espaço.

"Os comentários da época foram 'Que beleza, o satélite pode enviar alguns bips, isso é totalmente inútil'. Nós estamos no mesmo nível com a transmissão quântica [de informações via satélite]," disse ele.

De fato, os resultados podem mudar com o lançamento do primeiro satélite de comunicação quântica, que está sendo finalizado pela agência espacial do Canadá e foi construído especificamente para essa finalidade - os testes realizados agora aproveitaram espelhos nos satélites como refletores dos fótons.

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