Computação quântica impulsiona rede de dados segura no Rio de Janeiro
Desde 2021, cinco centros de pesquisa da região metropolitana do Rio de Janeiro trabalham para criar a primeira rede de comunicação baseada em criptografia quântica do país. Batizada de Rio Quântica, a iniciativa utiliza qubits para gerar chaves criptográficas praticamente invioláveis, elevando o nível de segurança de transmissões que podem ser aplicadas em setores como finanças e defesa.
Instituições ligadas pela Rio Quântica
A rede conecta a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), o Instituto de Física da Universidade Federal Fluminense (UFF) e, em fase de instalação, o Instituto Militar de Engenharia (IME).
Entre PUC-Rio e CBPF, aproximadamente 21 km de fibra óptica já transportam fótons quânticos de forma estável. A ligação entre PUC-Rio e UFRJ apresenta sinal fraco e passa por ajustes. O trecho CBPF–IME encontra-se na etapa final de montagem e terá suporte adicional de um enlace aéreo por laser.
Como funciona a criptografia quântica
Ao contrário da criptografia clássica, que codifica diretamente mensagens, a abordagem quântica foca na distribuição de chaves aleatórias. O protocolo emprega três estações — apelidadas de Alice, Bob e Charlie — que trocam fótons por canais que podem ser monitorados. Na Rio Quântica, a PUC-Rio atua como Charlie, enquanto a UFRJ é Alice e o CBPF é Bob.
Charlie envia fótons “em branco”. Alice e Bob modificam suas partículas e devolvem o sinal. Qualquer tentativa de interceptação altera o estado quântico dos fótons, permitindo que o sistema detecte intrusões de forma imediata.
Fibra óptica e enlaces a laser
O backbone terrestre da rede utiliza cabos de fibra óptica instalados entre os campi universitários. Além disso, um feixe laser verde atravessa a Baía de Guanabara e liga o prédio do Instituto de Física da UFF, em Niterói, ao CBPF, no bairro da Urca. O mesmo tipo de enlace será usado entre CBPF e IME.
Segundo o tenente-coronel Vítor Andrezo, engenheiro de comunicações do IME, vibrações, calor, neblina e chuva podem desalinhar o feixe de luz e comprometer a qualidade do sinal, tornando o ajuste fino dos espelhos e detectores um dos principais desafios do projeto.
Financiamento e novo laboratório
Até o momento, o consórcio recebeu cerca de R$ 6 milhões de FAPESP, MCTI, CNPq e FINEP. Este último destinou R$ 23 milhões ao CBPF para construir o Laboratório de Tecnologias Quânticas, previsto para 2025. O espaço abrigará equipamentos capazes de desenvolver protótipos de chips quânticos e componentes eletrônicos que operam a temperaturas próximas ao zero absoluto.
Imagem: olhardigital.com.br
Os responsáveis pelo projeto afirmam que o laboratório será fundamental para ampliar as aplicações de computação e comunicação quântica no país e formar recursos humanos especializados.
Projetos quânticos em outras regiões
Além do Rio de Janeiro, há duas redes metropolitanas em implantação. Em Recife, uma conexão de fibra óptica entre a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e a Universidade Rural de Pernambuco (UFRPE) enfrenta atrasos por falta de recursos. Em São Paulo, a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), o Instituto de Física da USP e o Centro Wernher von Braun planejam instalar três nós em até dois anos.
Panorama internacional
A China lidera o investimento global em tecnologias quânticas, com aportes que superam US$ 15 bilhões e uma rede de mais de 4.600 km ligando Pequim, Xangai e Hefei. O país ainda utiliza satélites para ampliar a comunicação quântica. Estados Unidos e Europa também correm para construir a chamada internet quântica, que promete redefinir a forma como dados são transferidos em escala mundial.
Por que a comunicação quântica é estratégica
Qubits podem assumir simultaneamente os estados 0 e 1 graças à superposição quântica. Quando empregados em protocolos de distribuição de chaves, possibilitam detectar qualquer tentativa de espionagem, pois a simples observação altera o estado das partículas. Essa capacidade torna a tecnologia relevante para setores que exigem confidencialidade elevada, como instituições financeiras e agências de segurança nacional.
Com a Rio Quântica em fase de testes, o Brasil dá um passo importante para integrar o seleto grupo de nações que desenvolvem infraestrutura própria de comunicação quântica. A expectativa dos coordenadores é estabilizar todos os enlaces e iniciar transmissões regulares após o comissionamento do novo laboratório do CBPF.
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