p Pesquisadores espanhóis desenvolveram uma rede de criptografia quântica integrada em uma rede óptica comercial por meio de tecnologias baseadas em redes definidas por software (SDN), permitindo a implementação de serviços de rede quânticos e clássicos de uma forma flexível, forma dinâmica e escalonável. p A rede utiliza uma infraestrutura de fibra fornecida pela Telefonica Espanha que conecta três instalações localizadas na área metropolitana de Madrid. O julgamento está em andamento desde maio passado, e um relatório preliminar foi recentemente apresentado no QCRYPT2018, a maior conferência no campo.

p A rede integra dispositivos de distribuição quântica de chaves (QKD) desenvolvidos pelo Huawei Research Lab em Munique. A integração de todos os elementos tecnológicos tornou possível demonstrar que as técnicas de QKD podem ser aplicadas em um ambiente de produção real, combinando a transmissão de dados e chaves quânticas na mesma fibra.

p A gestão dos canais quânticos e clássicos é feita de forma integrada através de técnicas SDN, compartilhando a rede ótica de uma forma otimizada. O fato de ter sido desenvolvido em uma infraestrutura existente usando sistemas de comunicação padrão destaca a maturidade desta tecnologia, que permite alternar entre links conectando pontos que podem estar separados por até 60 quilômetros.

p Vinte canais podem compartilhar a mesma fibra na mesma banda óptica que usa o canal quântico, permitindo a transmissão simultânea de sinais quânticos com mais de dois terabytes por segundo de dados em redes de área metropolitana ao usar módulos padrão de 100 gigabytes por segundo.

p Uma solução quântica de segurança avançada

p As comunicações seguras são baseadas em criptografia, em que as informações são criptografadas usando uma chave secreta. Apenas os usuários que conhecem a chave de descriptografia podem acessar as mensagens secretas. As técnicas criptográficas atualmente em uso para trocar chaves ou assinar documentos eletronicamente são baseadas em problemas matemáticos que precisam de muito tempo para serem resolvidos, proibindo intrusões. Contudo, conforme aumenta a capacidade de computação, o tempo de solução é reduzido, junto com a segurança desses métodos.

p Para evitar este problema, o tamanho das chaves teve que aumentar conforme a capacidade de computação cresceu. Essas técnicas podem se tornar completamente obsoletas com o surgimento de computadores quânticos que podem resolver problemas atualmente intratáveis ​​usando os princípios da mecânica quântica. Isso inclui quebrar as chaves geradas pelos métodos criptográficos mais usados, tornando inútil a maior parte da infraestrutura de segurança de comunicações.

p No entanto, as tecnologias quânticas oferecem uma solução para a vulnerabilidade dos métodos atuais. Com essas tecnologias, é possível aplicar princípios quânticos para gerar uma chave secreta por meio de um canal de comunicação público, para que a chave esteja protegida contra qualquer ataque, incluindo um de um computador quântico. A tecnologia Quantum até torna possível detectar qualquer tentativa de ataque imediatamente.

p Tecnologias quânticas

p A distribuição de chaves quânticas é uma dessas tecnologias. Não só resolve o problema da ameaça representada pela computação quântica aos algoritmos de geração de chave criptográfica já em uso, ele também pode fornecer um nível muito mais alto de segurança. QKD requer uma infraestrutura física de fibras ópticas, como a fornecida pela Telefónica Espanha utilizada para conectar os centros de comunicação no programa-piloto.

p Até agora, a viabilidade do QKD foi demonstrada em laboratórios e em ensaios de campo controlados, mas sempre houve problemas com a capacidade de implantá-lo em uma infraestrutura comercial e integrá-lo com os mecanismos operacionais de tal infraestrutura. Essa experiência demonstra que é possível superar esses obstáculos.

p Na rede, uma nova tecnologia quântica também foi usada para a distribuição de chaves quânticas baseadas em "variáveis ​​contínuas" QKD (CV-QKD) que é mais compatível com as tecnologias clássicas do que as existentes. A combinação dessas tecnologias permitiu uma rede integrada completa de comunicações clássicas e quânticas.

p A implantação em uma infraestrutura de comunicações existente e o uso de sistemas de telecomunicações padrão que foram alcançados neste teste é o primeiro de seu tipo, demonstrando a capacidade desta tecnologia para uso no mundo real.