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O passado, presente e futuro da internet quântica

por Larissa Fereguetti | 07/02/2017
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Quando falamos sobre internet quântica, a primeira coisa que vem à mente é uma lembrança da física quântica (e elas estão relacionadas, sim!). Apesar de não ser tão conhecida (você ainda não consegue assinar um plano de internet quântica, infelizmente), as pesquisas relacionadas à internet quântica prometem uma forma mais segura ao acessar a internet.

Imagem: quantumcomputingtechnologyaustralia.com


Antes de falar sobre a internet quântica e como ela pode mudar a segurança durante a navegação, vamos conhecer um pouco mais sobre computação quântica. Os computadores normais (ou clássicos) possuem chips de silício, com transistores nos quais existem portas e que circulam corrente elétrica. Quando uma porta é acionada, o circuito gera um sinal chamado bit (representado por 0 quando não há corrente passando e por 1 quando há). Daí o nome de sistema binário, pois só pode assumir dois valores (0 ou 1).

Imagem: bobology.com


Por outro lado, quando falamos de computação quântica, usamos o qubit. O qubit pode ser 0, 1 ou 0 e 1 ao mesmo tempo, devido às suas propriedades quânticas. Esse fato está relacionado ao emaranhamento quântico e, para entender melhor, é só lembrar daquela experiência mental de Schrödinger (abaixo simplificada):

Imagine um gato trancado em uma caixa junto com uma substância venenosa que pode matá-lo a qualquer momento. Não é possível dizer se o gato está vivo ou morto se não abrirmos a caixa. Para a mecânica quântica, o gato está vivo e morto até que a caixa seja aberta e o seu estado verificado.

Imagem: purr-n-fur.org.uk


Computadores quânticos podem resolver problemas em um tempo de processamento muito mais curto que o que seria gasto em computadores convencionais ou em supercomputadores. Os números impressionam: um computador quântico pode ser 100 milhões de vezes mais rápido que um convencional.
A primeira fabricante de computadores quânticos é a D-Wave Systems, com sede no Canadá. O problema do computador quântico é que ele precisa ser resfriado a temperatura zero absoluto (0 K = -273,15 ºC) e protegido da interferência eletromagnética. A IBM desenvolveu a primeira plataforma de computação quântica, criando uma “quantum cloud” (nuvem quântica, em tradução livre).

Imagem: dailymail.co.uk


É possível ligar os computadores quânticos por meio da internet quântica. A rede quântica funciona basicamente como a rede de fibra, porém, ao invés de sinais ópticos, o sinal é transportado por um fóton. Porém, se um fóton é perdido, todos os dados também são perdidos, problema esse que é foco de estudo de alguns pesquisadores.

Imagem: sciencedaily.com


 
Alguns engenheiros da NASA, juntamente com a University of Calgary e o National Institute of Standards and Technology in Boulder (Colorado), conseguiram, no ano passado, realizar o teletransporte quântico de um fóton em uma distância 6km, aproximadamente. Para isso, usaram uma rede de fibra ótica (fora de uso) em Calgary, no Canadá, e sensores de fótons projetados por eles. Antes, longas distâncias só foram obtidas em laboratório. Esse feito representa um avanço na troca de informações com segurança e na união de computadores quânticos.
Como tudo isso acontece em uma escala muito pequena, foi preciso desenvolver os sensores de fótons para melhor detecção. Supondo duas partículas emaranhadas, A e B, a partícula B é enviada para um local distante (permanecendo ainda ligada a A, que não sai do lugar) no qual encontra e interage com C. O estado de C pode ser transferido para B e ele é teletransportado para a sua partícula gêmea A. Essa transferência (disembodied transfer) acontece apesar de A nunca ter interagido com C. O mesmo tipo de teletransporte poderia ser usado para enviar mensagens entre duas pessoas de forma segura.

Com essa nova forma de transmitir informação, os elementos não podem ser decodificados, ao contrário do que acontece atualmente. Essa forma segura de transmitir dados beneficia agências como a NASA, por exemplo, que possui informações sigilosas.

A computação quântica está mudando a forma convencional de computação que conhecemos (assim como a física quântica revolucionou a física e nossa visão do universo). Embora seja provável que, nos próximos anos, não vamos precisar nos preocupar em trocar nossos computadores por computadores quânticos, usar a internet quântica parece uma boa opção para quem quiser, em um futuro próximo, navegar com segurança.
Referências: NASA; Nature; Techradar; Ciência Hoje; DailyMail.

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Larissa Fereguetti

Doutoranda, mestre e engenheira. Fascinada por tecnologia, curiosidades sem sentido e cultura (in)útil. Viciada em livros, filmes, séries e chocolate. Acredita que o conhecimento é precioso e que o bom humor é uma ferramenta indispensável para a sobrevivência.

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