BT conduz o primeiro teste do mundo de comunicações quânticas seguras em cabo de fibra de núcleo oco

Aplicações da tecnologia são promissoras para a criptografia; Núcleo oco permite que os dados até 50% mais rápidos do que em cabo óptico tradicional

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7:41 pm - 15 de setembro de 2021
Foto: Shutterstock

A BT anunciou nesta segunda-feira (12) que alcançou um novo marco no desenvolvimento de comunicações quânticas seguras. A empresa conduziu o primeiro teste do mundo de Quantum Key Distribution (QKD), um método de comunicações ultra-seguras, sobre cabo de fibra de núcleo oco -, com nada além de ar.

A provedora de soluções e serviços de comunicações, deu início aos testes com o novo tipo de fibra óptica, chamada de Anti-Resonant Nodeless (NANF). Os testes ocorrem no BT Labs, na Inglaterra, segundo o ZDNet.

Segundo comunicado da empresa, os testes usaram cabos desenvolvidos e fabricados pela Lumenisity para atender à necessidade de transações de alta velocidade e aumentos de largura de banda em sistemas de comunicação avançados. Os cabos também foram usados ​​para aplicações como Data Center Interconnects (DCIs), Edge e 5G xHaul.

No último teste, os pesquisadores da BT operaram com sucesso um sistema QKD de última geração usando equipamento comercial ao longo de um Lumenisity CoreSmart de seis quilômetros de comprimento de cabo com um centro vazio.

Na maioria das comunicações de fibra óptica, os sinais de alta velocidade são enviados por uma peça sólida de vidro usando diferentes comprimentos de onda de luz para fornecer transmissões de alta capacidade. Em sistemas QKD, a luz quântica é transmitida em um único canal de fóton, tradicionalmente necessitando do uso de uma fibra separada.

Isso ocorre devido ao ‘crosstalk’, que a BT explica ser um efeito que faz com que a luz dos canais de dados de alta velocidade espalhe seus comprimentos de onda, interferindo com um sinal quântico transportado sobre a mesma fibra, pois a mudança na frequência pode fazer com que canais de luz vazem para outros canais. O efeito é semelhante a uma conversa sussurrada ao lado de uma orquestra – pode ser difícil ouvir a voz da outra pessoa sobre a música, diz a empresa.

A BT disse que o teste revelou benefícios potenciais, como latência reduzida e sem diafonia apreciável – o efeito de um sinal transmitido interferindo na transmissão de outro sinal.

No método QKD os dados são codificados em uma mensagem ilegível graças a uma chave de criptografia que o destinatário precisa para descriptografar as informações – semelhante a criptografia tradicional. O método funciona codificando a chave de criptografia em uma partícula quântica (ou qubit) que é enviada para a outra pessoa, que mede o qubit para obter o valor da chave, explica a publicação do ZDNet.

De acordo com a BTS, a fibra de núcleo oco permite que os dados viajem até 50% mais rápido do que em cabos ópticos tradicionais.

A abordagem se baseia nas leis da física quântica, que determinam que os qubits entrem em colapso assim que são medidos. Isso significa que, diz o site, se um terceiro bisbilhotar a troca e medir os qubits para descobrir a chave de criptografia, ele inevitavelmente deixará para trás um sinal de que se intrometeu.

Por isso, espera-se que o método traga um nível a mais de segurança.

“Nós sabemos agora que se colocássemos fibra de núcleo oco, isso poderia nos permitir colocar canais quânticos em qualquer lugar que quisermos, sem ter que nos preocupar”, disse Catherine White, pesquisadora da BT, ao ZDNet. “Enquanto que com a fibra padrão, temos que atribuir fibras separadas para o sistema QKD ou devemos ter muito cuidado para não ter muita potência clássica ao fazer o planejamento”.

Conforme aponta publicação do ZDNet, o teste de BT continua limitado, no entanto, pois não chegou a trocar dados criptografados reais. Em vez disso, observou o comportamento da partícula quântica quando foi enviada ao lado de um canal clássico de alta potência, neste caso um sinal de luz.

O sucesso do teste, diz White, está no fato de os dois canais permanecerem saudáveis, o que não seria o caso com a fibra padrão. “Estávamos apenas provando a troca de chaves, não testando a criptografia neste caso”, disse a pesquisadora.

Mas os parâmetros do teste, como a taxa de erro quântico de bits, indicam que o sistema gerou efetivamente uma chave que poderia ser usada para proteger os dados, continuou White. Experimentos estão em andamento para aplicar a configuração à troca de dados.

“Os resultados mostram que, ao ajustar a fibra para comprimentos de onda específicos, somos capazes de ter perdas surpreendentemente baixas. Isso é muito promissor e veremos novos desenvolvimentos”, diz White. “Isso significa que a fibra de núcleo oco pode potencialmente ajudar a chegar a alcances mais longos do QKD do que vimos”, acrescentou ela.

Com informações de ZDNet

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