Criptografia e Luz: China relata progresso nas transmissões de dados via satélite usando fótons

O mundo dos satélites artificiais, silencioso no vazio do espaço, pode parecer pacífico. Na verdade, é um campo de batalha voador repleto de interferência, espionagem, pontos cegos, falsificação, hacking e hostilidade entre a crescente variedade de naves espaciais e poderes espaciais do planeta.

Agora, os cientistas chineses relatam novos progressos na construção do que parece ser o primeiro elo de informação inquebrável entre uma nave em órbita e seus controladores terrestres, aumentando as chances de que um dia Pequim possa possuir uma rede de comunicações globais super-segura.

Na revista Nature, na segunda-feira, a equipe de 24 cientistas descreveu com êxito o teste da transmissão de uma “chave secreta” para criptografar e descriptografar mensagens entre um satélite e duas estações terrestres localizadas a cerca de 700 milhas de distância.

O método utiliza o entrelaçamento quântico, uma ideia da física moderna que parece ridiculamente contrária ao senso comum. Ele afirma que um par de partículas subatômicas amplamente separadas ainda pode parecer instantaneamente vinculado: medir uma propriedade de uma afetará simultaneamente os resultados medidos em seu companheiro, mesmo que os dois estejam a milhões de anos-luz de distância. Albert Einstein chamou o emaranhamento quântico de “ação assustadora à distância”.

Os autores chineses, que em 2017 relataram pela primeira vez sobre o sucesso do emaranhamento em uma transmissão por satélite, agora mostram que aumentaram sua eficiência e reduziram as taxas de erro o suficiente para usar o emaranhamento quântico no relé de chaves criptográficas. Em um resumo da pesquisa, a Nature disse que a equipe demonstrou que o sistema “produz um canal seguro e resistente a ataques”.

Duncan Earl, ex-cientista do Laboratório Nacional de Oak Ridge e presidente e diretor de tecnologia da Qubitekk, empresa de Vista, Califórnia, que explora a criptografia quântica, disse que o avanço chinês parece ser significativo.

“É um marco importante”, disse Earl em entrevista. “É o dimensionamento da tecnologia que torna isso tão importante. Eles são um grupo incrível”.

Do Rádio á Luz

Os satélites de comunicação tradicionais usavam ondas de rádio para enviar sinais. Por outro lado, o satélite de comunicação quântica usa pares de fótons emaranhados, ou partículas de luz, cujas propriedades permanecem entrelaçadas, mesmo quando um fóton é transmitido a longa distância. As mensagens são enviadas manipulando as propriedades.

O cientista responsável pelo esforço de satélite quântico da China é Jian-Wei Pan, autor sênior do artigo da Nature. Ele é físico da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Hefei, capital da província de Anhui, no centro-leste da China.

Um perfil de 2012 do Dr. Pan in Nature relatou que ele tinha trinta e poucos anos quando, em 2001, montou o primeiro laboratório da China para manipular as propriedades quânticas dos fótons. “A sorte foi que, em 2000, a economia da China começou a crescer, então, de repente, foi o momento certo para fazer uma boa ciência”, disse Pan.

Em agosto de 2016, no deserto de Gobi, a China lançou o primeiro satélite do mundo para testar a transmissão de informações quânticas sobre partículas de luz. O satélite foi apelidado de Micius em homenagem a um filósofo chinês do século V a.C. Ele disparou feixes concentrados de luz laser para retransmitir os sinais quânticos entre dois telescópios construídos em estações terrestres em Delingha e Nanshan, na China, a 700 milhas de distância.

Em junho de 2017, Pan e 33 de seus colegas chineses relataram sucesso na transmissão da revista Science. A eficiência do sinal, disseram eles, era “ordens de magnitude superiores às da transmissão bidirecional dos dois fótons através de fibras de telecomunicações”, a abordagem padrão.

No novo artigo, a equipe do Dr. Pan relatou que havia aumentado a eficiência do link de comunicações, atualizando os telescópios e as ópticas, bem como o rastreamento preciso dos alvos entre as partes mais distantes do sistema.

Os resultados experimentais mostraram um aumento na segurança prática da transmissão de chave secreta “para um nível sem precedentes”, escreveram os autores.

O Dr. Earl, de Qubitekk, disse que as transmissões chinesas entre a Terra e o espaço já haviam mostrado muito enfraquecimento devido a fatores ambientais como nuvens e chuva. “Isso é progresso e um avanço significativo”, disse ele sobre a pesquisa divulgada recentemente.

A NASA elaborou planos para rivalizar com o avanço chinês. Conhecido como o programa do National Space Quantum Laboratory, ele pretende usar um sistema de laser na Estação Espacial Internacional para retransmitir informações quânticas entre duas estações terrestres. O programa foi iniciado em 2018.

Geralmente, disse Earl, Pequim parece estar muito à frente de Washington na corrida para dominar os enigmas quânticos e suas aplicações práticas no espaço. Ele observou que não tem acesso a informações classificadas e, portanto, não pode avaliar o possível progresso secreto do país.

Earl estimou que combinar as realizações quânticas da China em órbita levará as partes não classificadas do programa dos Estados Unidos por mais três anos “e talvez mais, o que é bastante preocupante, é que temos um longo caminho a percorrer”.

Fonte: The NY Times // Créditos da imagem: Jin Liwang/Xinhua, via Alamy Live News

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest

Esse site utiliza o Akismet para reduzir spam. Aprenda como seus dados de comentários são processados.

0 Comentários
Inline Feedbacks
View all comments