A Fundação Portuguesa das Comunicações recebeu no dia 22 de maio um workshop de iniciação às comunicações quânticas, organizado por Emmanuel Cruzeiro, do Instituto Superior Técnico. A iniciativa contou com o apoio do Quantum Information and Quantum Optics (QIQO) Lab, do Instituto de Telecomunicações e do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear.

O desafio desta ação consistia em pensar como as comunicações quânticas podem moldar o futuro das telecomunicações. Participaram neste workshop, Paulo Mateus do Instituto Superior Técnico e Instituto de Telecomunicações, para falar de criptografia quântica e pós-quântica; Rui Calé que apresentou as iniciativas da Altice Labs relacionadas com redes de distribuição quântica de chaves; Catarina Bastos, Indra Space apresentou a infraestrutura de comunicações quântica portuguesa e europeia e por fim José Carlos Gonçalves, IP Telecom, falou dos ensaios necessários à operacionalização de comunicações quânticas em redes críticas.

A maior parte das vezes quando pensamos a luz associamos a ondas, mas na realidade a luz também funciona no vácuo e quando se propaga pode ganhar massa. Isto significa que para pensar as comunicações quânticas precisamos de entender que a física quântica depende da nossa compreensão do que é a luz e de como esta interage com a matéria.

Em 1660, Grimaldi foi dos primeiros a pensar na luz como uma onda. Mais tarde, em 1801, Thomas Young comprova que a luz se comporta como uma onda. Em 1905, Einstein conseguiu mostrar que algumas experiências revelam que a luz se comporta como uma partícula. Já a comunicação quântica baseia-se no teorema de Bell que data de 1964, e nas ideias de Wiesner, Bennett e Brassard, formuladas nos anos 70-80.

Na atualidade, Christoph Simon tem vindo a explorar a questão de saber se o cérebro também poderá fazer uso de efeitos quânticos. No desenvolvimento de tecnologias quânticas, recorremos frequentemente a fotões e a spins em sistemas de matéria condensada. Existem várias evidências experimentais de que estes tipos de sistemas quânticos também desempenham papéis no cérebro. Mas muito ainda está por descobrir.

Com o Non Cloning Theorem entendemos um princípio fundamental da mecânica quântica que afirma ser fisicamente impossível criar uma cópia independente e idêntica de um estado quântico desconhecido. Este teorema, descoberto em 1982 por William Wootters, Wojciech Zurek e Dennis Dieks, apresenta as maiores diferenças entre a computação clássica e a quântica.

Se na computação clássica, copiar dados é uma operação simples, na mecânica quântica, a informação é codificada em qubits, que podem estar em superposição (vários estados ao mesmo tempo) e isso é altamente inovador para criar sistemas de segurança. Atualmente já existe uma rede quântica em Lisboa. Também foram realizadas experiências para efeitos militares no âmbito da península ibérica.

E se a criptografia no mundo das comunicações garante confidencialidade, integridade e autenticidade, desde 1994,  o algoritmo de Shor ameaça a segurança dos sistemas de criptografia, como o RSA, baseados na dificuldade de factoração.

Estas são apenas algumas das tantas pistas que este encontro permitiu reunir e pensar.