p Pesquisadores no Canadá deram um passo significativo para permitir a comunicação quântica segura por meio de satélites móveis, conforme anunciado pelo governo canadense em abril de 2017. p Seu estudo, publicado hoje no novo jornal Ciência e tecnologia quântica , demonstra as primeiras transmissões de distribuição de chave quântica de um transmissor terrestre para uma carga útil quântica em uma aeronave em movimento.

p Para garantir que os testes fossem uma valiosa prova de conceito para a missão de satélite antecipada, a equipe do Instituto de Computação Quântica (IQC) e do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Waterloo, Ontário, projetou seu receptor protótipo para consistir em componentes compatíveis com o tamanho e as restrições do ambiente operacional de um micro satélite.

p O autor principal, Christopher Pugh, disse:"A distribuição quântica de chaves (QKD) estabelece chaves criptográficas entre duas partes distantes de uma forma que é criptoanaliticamente inquebrável. Os sistemas QKD baseados em solo usam links de fibra óptica, e são limitados a distâncias de algumas centenas de quilômetros devido às perdas de absorção, que pioram exponencialmente à medida que a distância aumenta. "

p "Foi demonstrado que links de espaço livre funcionam sobre o solo com distâncias variáveis, tanto em testes estacionários quanto em movimento. Mas, apesar das perdas devido aos efeitos geométricos escalonados quadraticamente com a distância, a adição de absorção atmosférica e turbulência e a necessidade de ter uma linha de visão desobstruída significam que as transmissões terrestres no espaço livre também estão limitadas a algumas centenas de quilômetros. O sistema baseado em satélite expande a comunicação quântica para uma escala global. "

p Para testar seu sistema, a equipe usou a aeronave Twin Otter do National Research Council para realizar 14 passes sobre sua estação de transmissão terrestre em distâncias variadas, alcançar um link de sinal quântico para sete passagens, e uma extração de chave secreta para seis das sete passagens bem-sucedidas.

p Professor principal investigador Thomas Jennewein, disse:“Este é um passo extremamente importante que levou quase oito anos de preparação. Ele finalmente demonstra que nossa tecnologia é viável.

p "Conseguimos links ópticos em taxas angulares semelhantes às dos satélites de órbita baixa da Terra, e para alguns passes da aeronave sobre a estação terrestre, os links foram estabelecidos dentro de 10 segundos da transmissão dos dados de posição. Vimos tempos de link de alguns minutos e recebemos taxas de erro de bit quântico normalmente entre três e cinco por cento, gerando chaves seguras de até 868 kb de comprimento.

p "Nós provamos o conceito, e nossos resultados fornecem um plano para futuras missões de satélite para construir, bem a tempo para o anúncio de uma missão de satélite quântico pelo governo canadense, "disse Jennewein.