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Tecnologia

Cientistas fazem a primeira chamada de vídeo quântica, totalmente segura

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Da criptografia quântica à internet quântica – pesquisa fundamental no mundo do quantum promete várias novas oportunidades de tecnologia no futuro. O que já é possível hoje acabou de se tornar evidente em uma estréia mundial: Chunli Bai, Presidente da Academia Chinesa de Ciências e seu colega Anton Zeilinger, Presidente da Academia Austríaca de Ciências, bem como Heinz W. Engl, o Reitor da Universidade de Viena, falou cara a cara em uma chamada de videoconferência segura – que foi criptografada com a ajuda da tecnologia quântica. Este primeiro videoconferência quantum criptograficamente protegido em 29 de setembro de 2017 entre Viena e Pequim abrangeu dois continentes.

A criptografia quântica fez este chamado, que foi conduzido em uma experiência ao vivo na presença de representantes de mídia e cientistas da Academia Austríaca de Ciências e na capital chinesa de Pequim, pelo menos um milhão de vezes mais seguro do que teria usado métodos convencionais de criptografia.

Primeiro teste de campo para criptografia quântica orbital

O que possibilitou a primeira conquista intercontinental do mundo é a colaboração internacional de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências, da Academia Austríaca de Ciências e da Universidade de Viena, nos times de físicos quânticos Jian-Wei Pan e Anton Zeilinger. O projeto de pesquisa, que é chamado de QUESS (Quantum Experiments at Space Scale) e que foi iniciado por Zeilinger e seu ex-aluno de doutorado em 2013, usa um satélite chinês que foi lançado no espaço no ano passado para experiências de física quântica entre a Terra e espaço.

Com a criptografia bem sucedida desta videoconferência, os cientistas austríacos e chineses participantes demonstraram o extraordinário potencial prático desta tecnologia quântica orbital para o futuro desenvolvimento da comunicação global. A vantagem decisiva das tecnologias quânticas em comparação com as tecnologias de comunicação convencionais é que a pirataria é impossível devido às leis distintas da física quântica.

 “O intercâmbio de informações criptografadas quânticas sobre distâncias intercontinentais confirma o potencial das tecnologias de comunicação quântica abertas pela pesquisa fundamental”, diz Anton Zeilinger. Ele está convencido: “Este é um passo muito importante para uma internet quântica mundial e segura”.

 “Insight deve preceder a aplicação”, o reitor Heinz W. Engl cita Max Planck, o pai fundador da física quântica. “Um telefonema ilustra hoje o potencial inovador da pesquisa fundamental – neste caso, o potencial inovador da longa cooperação em física quântica entre a Universidade de Viena e a Academia Austríaca das Ciências”.

 Criptografia quântica entre espaço, Viena e Pequim

Para produzir a chave quântica utilizada para o videoconferência entre as duas instituições científicas, pesquisadores da Academia Austríaca de Ciências e da Academia Chinesa de Ciências pela primeira vez trabalharam com o satélite quântico Micius, que foi despachado no verão de 2016 dos chineses centro de lançamento espacial Jiuquan. Nomeado por um filósofo chinês da antiguidade, Micius circunda a Terra a uma altitude de cerca de 500 quilômetros. A partir da órbita, envia partículas de luz, chamados fótons, estações terrestres na China e na Europa, incluindo a Estação de Arranjo de Laser por Satélites utilizada pelo Instituto de Pesquisas Espaciais da Academia Austríaca de Ciências em Graz. Graças à estação relé orbital,

 Na sequência da ligação de vídeo, Micius primeiro gerou partículas de luz com uma direção de oscilação aleatória, a chamada polarização. Os fótons individuais com suas várias polarizações foram então transmitidos como uma seqüência de uns e zeros para a estação terrestre perto da cidade austríaca de Graz. Lá, os estados de polarização foram medidos e comparados aleatoriamente com a seqüência enviada pelo satélite.

Chave quântica incompatível

O clou: “Se alguém tenta interceptar os fótons trocados entre o satélite e a estação terrestre e medir sua polarização, o estado quântico dos fótons será alterado por esta tentativa de medição, expondo imediatamente os hackers”, explica Johannes Handsteiner da Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica da Academia Austríaca de Ciências Austríacas, no telhado do qual está localizado o “Telescópio de Comunicação Quantum Hedy Lamarr”, que foi utilizado para a preparação do experimento. Qualquer desvio de dados medidos no transmissor e receptor, portanto, permite a descoberta imediata de qualquer ataque de espionagem. Se os dados medidos forem consistentes, o remetente e o receptor terão uma primeira chave quântica.

Após a chave, que foi gerada entre Graz e Micius, foi armazenada com o satélite que a estação terrestre chinesa realizou o mesmo procedimento, de modo que Micius finalmente teve duas chaves quânticas. Estes foram então, em órbita, combinados e o resultado da combinação foi transferido para as estações terrestres na Áustria e na China. Usando cada uma de suas teclas “separadas”, por um lado, e a tecla combinada, por outro lado, ambas as estações terrestres agora conseguiram gerar um código comum para a criptografia e decodificação inequívoca de informações – que foi então usada para a criptografia segura da primeira chamada quântica do mundo entre Viena e Pequim.

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Space X lançará satélites para criar rede de banda larga global

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Foto: Reuters / Thom Baur

Após o inesquecível lançamento do potente foguete Falcon Heavy X – que enviou um carro elétrico em direção a Marte -, a Space X está voltando a sua rotina.

Neste fim de semana, a empresa vai fazer um novo lançamento do Falcon 9 para levar dois satélites experimentais que farão parte de um plano em escala global de banda larga.

De acordo com o ‘The Verge’, o envio dessas duas tecnologias – chamadas de Microsat-2a e Microsat-2b – fazem parte de um plano ousado que consiste em criar uma constelação gigante de cerca de 12.000 satélites, que irão orbitar a Terra de forma sincronizada.

Esta frota de satélites irá transmitir conexão à Internet para antenas na superfície do planeta. A tecnologia ficará em movimento constante ao redor do planeta e supostamente será capaz de fornecer cobertura em praticamente qualquer ponto do planeta, a qualquer momento.

De acordo com o presidente da Federal Communications Commission (FCC), Ajit Pai, “a tecnologia dos satélites pode ajudar os americanos que vivem em meios rurais ou em sítios onde os cabos de fibra ótica não chegam”.

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