O que falta provar à internet quântica europeia
Atualizado: há 11 horas
No final de setembro, a Quantum Internet Alliance anunciou ter recebido 47,5 milhões de euros da Comissão Europeia para uma segunda fase de investigação e desenvolvimento, com duração de 42 meses. É quase o dobro da primeira fase.
A primeira decorreu entre outubro de 2022 e março de 2026, também ao longo de três anos e meio, e a Comissão indicava em 2023 um financiamento de 24 milhões de euros. A aliança é dirigida por Stephanie Wehner. O objetivo anunciado para estes 42 meses de desenvolvimento da internet quântica europeia é demonstrar ligações quânticas de longa distância com repetidores.
O comunicado fala em demonstrar que duas redes quânticas de escala metropolitana podem ser interligadas por uma ligação de fibra de longa distância, com recurso a repetidores quânticos. Não indica a extensão dessa ligação.
Internet quântica europeia: a exigência dos 500 quilómetros
A segunda fase é a segunda convenção específica, SGA2, da parceria-quadro "Building the Quantum Internet", a que a QIA pertence. O concurso que a Comissão abriu para essa convenção fixava seis resultados esperados das propostas.
Entre eles, distribuição de entrelaçamento a distâncias iguais ou superiores a 500 quilómetros, com repetidores quânticos, e um protótipo, em condições de laboratório, de uma rede de fibra de longa distância com repetidores capaz de ligar redes metropolitanas, com demonstração de interoperabilidade entre abordagens e de escalabilidade da arquitetura.
Pedia também uma demonstração de software e de pilha de rede independentes da plataforma, a funcionar numa rede com pelo menos dois nós de computação quântica com memórias quânticas e resistente a formas conhecidas de ciberataque.
Os dois últimos resultados eram a integração de aplicações de rede quântica, como a partilha de chaves secretas e a computação quântica distribuída ou cega, em infraestruturas de rede clássicas, e a demonstração de casos de uso em ambiente real.
O texto fixava o grau de maturidade: as atividades deviam começar nos níveis 4 a 5 e chegar aos níveis 6 a 7 no fim do projeto. São resultados esperados das propostas. Não são compromissos assumidos pela QIA nem resultados obtidos.
A participação estava limitada a entidades estabelecidas nos Estados-membros, na Islândia, na Noruega e em Israel. Excluía as controladas, direta ou indiretamente, por países não elegíveis. A justificação é evitar a dependência tecnológica de uma fonte fora da União. O âmbito pedia também que se maximizasse o contributo para o crescimento económico, a soberania tecnológica e a autonomia estratégica.
Três nós no laboratório, 50 quilómetros de fibra
Em 2021, a QuTech, parceira da QIA, reportou a primeira rede quântica multinó. Três processadores quânticos, baseados em centros de azoto-lacuna em diamante, a alguma distância uns dos outros dentro do mesmo edifício. Numa das demonstrações, dois dos nós ficaram ligados por entrelaçamento sem ligação física direta, através do nó intermédio. Os investigadores descreveram esta operação como equivalente à operação básica de um repetidor.
Em maio de 2023, Benjamin Lanyon, da Universidade de Innsbruck, transferiu informação ao longo de 50 quilómetros de fibra ótica com princípios da física quântica, no âmbito da mesma iniciativa, segundo a revista Horizon da Comissão Europeia. Lanyon considerou então que o resultado tornava plausível uma rede à escala de uma grande cidade, ficando as distâncias entre cidades como etapa seguinte. O registo europeu da primeira fase fixava como objetivo uma ligação de longa distância superior a 500 quilómetros e indicava que o protótipo operaria sobre fibra ótica padrão.
Em 2022, uma equipa de Delft de que faz parte Wehner simulou um repetidor entre Delft e Eindhoven com dados da rede de fibra real e as localizações possíveis para o equipamento. Segundo os autores, os cenários idealizados distorcem as exigências de hardware, sobretudo quanto à coerência das memórias e à recolha de fotões.
Um protótipo completo e programável
O comunicado da segunda fase diz que o objetivo é combinar as tecnologias da primeira num protótipo completo e programável, capaz de executar aplicações de rede quântica. O programa dá também os primeiros passos para uma Quantum Internet Initiative, que o comunicado associa à passagem de tecnologias de laboratório a aplicações reais, com preparação de instalações-piloto e de infraestrutura de acesso aberto para investigadores, programadores e empresas.
A QIA afirma que tecnologias desenvolvidas no programa já chegaram a produtos e que surgem startups no seu ecossistema.
Quanto ao hardware, o concurso pedia que os componentes fossem desenvolvidos com as plataformas identificadas como mais promissoras segundo critérios objetivos. Os autores do estudo de Delft de 2022 notavam que a escolha da plataforma mais promissora continuava a ser objeto de disputa.
O horizonte de 2029 e os dados por esclarecer
Quanto ao calendário, a Horizon escrevia em 2023 que uma internet quântica poderia existir para aplicações especializadas já em 2029. Os especialistas citados evitavam prever quando haveria uma versão para uso generalizado, e Wehner classificou a pergunta como muito difícil. O anúncio de 2026 não acrescenta data para esse horizonte. Fixa apenas a duração de 42 meses para o protótipo.
Quanto à posição da Europa, Wehner afirma que o continente continua na vanguarda mundial da internet quântica e que o protótipo pode vir a ser o primeiro do género no mundo. Diz ainda que a segunda fase cria tecnologia que não existe em lado nenhum. O texto da Horizon de 2023 referia que Estados Unidos e China também tinham avançado em computação e em internet quânticas. O comunicado da QIA não compara o seu projeto com os desses países.
O comunicado é mais curto do que o concurso. Não indica a distância da ligação. Não indica o número de nós. Não indica a resistência a ciberataques. Quais dos resultados esperados pela Comissão o projeto financiado assume é uma informação que o comunicado não dá.
Capa: ilustração conceptual de um diamante e de um feixe de luz, criada com inteligência artificial para o Atlantic Lisbon. Não representa equipamento real da QIA.
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