Ciência e Tecnologia

O futuro da internet é quântico e passa pelo Técnico

 O Grupo de Física da Informação e Tecnologias Quânticas do Instituto de Telecomunicações (IT), sediado no Instituto Superior Técnico integra dois dos projetos apoiados pelo Quantum Flagship.

 

A internet quântica é uma tecnologia que se baseia nos avanços da ciência em relação às partículas subatómicas e com ela chega a promessa de um mundo cibernético mais seguro, onde o roubo de dados será muito difícil ou até mesmo impossível. Além disto são também imensas as mais-valias apontadas com a chegada da mesma: comunicações mais seguras, sem a possibilidade de serem hackeadas, conectar computadores quânticos, ajudar a construir telescópios ultra potentes usando observatórios amplamente separados e estabelecer novas formas de detetar ondas gravitacionais. Os utilizadores esperam ansiosamente por tudo isto e a própria Comissão Europeia já tomou consciência de que esta é uma aposta auspiciosa, lançando este ano o programa Quantum Flagship. Pois bem, no meio de tudo isto o Técnico tem uma palavra a dizer, prova disso é o facto de o Grupo de Física da Informação e Tecnologias Quânticas do Instituto de Telecomunicações (IT), ter ganho não um, mas dois dos projetos deste concurso.

“Ficámos muito contentes [com esta notícia], pois sabíamos que era uma call extremamente competitiva, e porque significa que fazemos parte da Quantum Flagship”, comenta o professor Yasser Omar, professor do Técnico, líder e fundador do Grupo de Física da Informação e Tecnologias Quânticas. Os dois projetos que o grupo do Técnico integra terão um financiamento total de 13 milhões de euros, e foram selecionados por entre 140 candidaturas. Sobre o que terá feito a diferença nesta distinção, o docente do Técnico avança: “imagino que nos distinguiu a originalidade das nossas ideias”. “Tanto o projeto da internet quântica, como o projeto de ciência fundamental das micro-ondas quânticas, são baseados em ideias e abordagens muito originais. E, claro, a excelência das equipas também foi crucial para os projectos serem aprovados”, acrescenta de seguida.

O primeiro projeto, no valor de 10 milhões de euros, ganho pelo grupo do Técnico denomina-se “Quantum Internet Alliance” e pretende construir nos próximos três anos o primeiro protótipo da futura internet quântica, uma rede que poderá permitir comunicações privadas a longa distância, assim como ligar em rede computadores quânticos e sistemas de sensores quânticos.  Neste desafio os investigadores do Técnico contam com a parceria de investigadores da Universidade Técnica de Delft (Holanda), do Max-Planck-Institut para Óptica Quântica de Munique (Alemanha), do Niels Bohr Institute de Copenhaga (Dinamarca) e da Academia das Ciências Austríaca, entre outros. “É a primeira vez que se tenta construir uma rede quântica que servirá para qualquer aplicação quântica: comunicações seguras, computação distribuída, redes de sensores quânticos, etc. É de facto uma internet quântica, nunca tentada antes”, declara o professor Yasser Omar, líder da participação portuguesa nestes dois projetos.  “A nossa contribuição é ao nível teórico, no seguimento dos trabalhos que temos estado a desenvolver sobre a teoria das redes quânticas”.  Fazendo referência à interdisciplinaridade do projeto, o docente do Técnico avança com a ideia de que ligado a esta área e no seguimento da sua importância está a surgir uma nova profissão: o engenheiro quântico. “Uma nova área de formação em que o Técnico deveria ter uma palavra importante a dizer”, lança em jeito de desafio.

O segundo projeto – o “Quantum Microwave Communication and Sensing”- com um orçamento de 3 milhões de euros e envolve também entidades como a Walther-Meissner-Institut de Munique, a Ecole Normale Supérieure de Lyon (França) e a empresa britânica Oxford Instruments, entre outros. Quando à sua essência, trata-se de um projeto de investigação fundamental, que irá utilizar circuitos supercondutores a operar perto do zero absoluto de temperatura para gerar micro-ondas entrelaçadas. O entrelaçamento é um fenómeno puramente quântico, que permite obter informação de um sistema sem comunicar ou interagir com ele e cujo estudo poderá levar a aplicações importantes como, por exemplo, radares quânticos, muito mais sensíveis que os radares atuais. “Mais uma vez, a contribuição do nosso Grupo é ao nível teórico, a maior parte dos parceiros são físicos experimentais que trabalham com circuitos superconductores”, refere o docente do Técnico.  “Queremos perceber o que podemos fazer de novo com bits quânticos baseados em micro-ondas, em particular para transferi-los de forma mais eficiente a curta distância entre processadores quânticos numa local área network quântica”, adiciona em seguida.

Então, mas o que poderemos esperar de todo este investimento e trabalho nos próximos anos? Para esta pergunta o professor Yasser Omar tem uma resposta rápida e clara: “É importante perceber que as tecnologias quânticas são tecnologias muito incipientes, as aplicações na vida quotidiana irão demorar”. “Mas por outro lado, já há grandes empresas e governos a comprar sistemas de comunicações e de computação quântica”, acrescenta.  Ainda que embrionárias, estas tecnologias tem um potencial de sucesso enorme,  trazendo consigo mudanças decisivas para a nossa sociedade, como ter comunicações completamente seguras ou eventualmente sensores que detetam tumores em estados muito prematuros. E os efeitos não se ficam por aqui: afinal e como bem nos relembra o docente do Técnico “as tecnologias quânticas são tecnologias de soberania”, porque “a capacidade de processar informação mais rapidamente, comunicar com cifras mais seguras ou detetar objetos invisíveis para um radar clássico, terão consequências para a soberania dos Estados”.

A participação nestes dois projetos europeus contribui para colocar Portugal na vanguarda desta área. E no final desta viagem rumo ao futuro e quando aquilo que hoje é a “paisagem” longínqua da internet quântica nos invadir o quotidiano, a rubrica do Técnico estará lá. “Todo o trabalho de 15 anos no Técnico e de 12 anos no IT está a dar os seus frutos. Tem dado e continua a dar. Juntos, o IST e o IT são os líderes desta área em Portugal”, colmata o professor Yasser Omar.