Pesquisadores demonstraram com sucesso a primeira transferência ultrassegura de dados de longa distância do Reino Unido por meio de uma rede de comunicações quânticas, incluindo a primeira videochamada de longa distância com segurança quântica. A equipe das Universidades de Bristol e Cambridge criou a rede que usa infraestrutura de fibra óptica padrão, mas depende de uma variedade de fenômenos quânticos para permitir transferência de dados ultrassegura. A rede usa dois tipos de esquemas de distribuição de chaves quânticas (QKD): chaves de criptografia “invioláveis” escondidas dentro de partículas de luz; e emaranhamento distribuído: um fenômeno que faz com que partículas quânticas sejam intrinsecamente ligadas.
Os pesquisadores demonstraram as capacidades da rede por meio de um link de videoconferência ao vivo e seguro em quantum, a transferência de dados médicos criptografados e acesso remoto seguro a um centro de dados distribuído. Os dados foram transmitidos com sucesso entre Bristol e Cambridge – uma distância de fibra de mais de 410 quilômetros. Esta é a primeira vez que uma rede de longa distância, abrangendo diferentes tecnologias quânticas seguras, como distribuição de emaranhamento, foi demonstrada com sucesso. Os pesquisadores apresentaram seus resultados na Optical Fiber Communications Conference (OFC) de 2025 em São Francisco.
As comunicações quânticas oferecem vantagens de segurança inigualáveis em comparação com soluções clássicas de telecomunicações. Essas tecnologias são imunes a futuros ataques cibernéticos, mesmo com computadores quânticos, que – uma vez totalmente desenvolvidos – terão o potencial de romper até mesmo os métodos criptográficos mais fortes atualmente em uso.
Nos últimos anos, pesquisadores têm trabalhado para construir e usar redes de comunicação quântica. A China recentemente montou uma rede massiva que cobre 4.600 quilômetros conectando cinco cidades usando fibra óptica e satélites. Em Madri, pesquisadores criaram uma rede menor com nove pontos de conexão que usam diferentes tipos de QKD para compartilhar informações com segurança.
Em 2019, pesquisadores em Cambridge e Toshiba demonstraram uma rede quântica em escala metropolitana operando em taxas de chave recorde de milhões de bits de chave por segundo. E em 2020, pesquisadores em Bristol construíram uma rede que poderia compartilhar o emaranhamento entre vários usuários. Testes semelhantes de rede quântica foram demonstrados em Cingapura, Itália e EUA.
Apesar desse progresso, ninguém construiu uma rede grande e de longa distância que pudesse lidar com ambos os tipos de QKD, distribuição de emaranhamento e transmissão regular de dados ao mesmo tempo, até agora. O experimento demonstra o potencial das redes quânticas para acomodar diferentes abordagens quânticas seguras simultaneamente com infraestrutura de comunicações clássica. Ele foi realizado usando a Quantum Network (UKQN) do Reino Unido, estabelecida na última década pela mesma equipe, apoiada por financiamento do Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) e como parte do projeto Quantum Communications Hub .
“Este é um passo crucial para construir um futuro protegido por quantum para nossas comunidades e sociedade”, disse o coautor Dr. Rui Wang, palestrante de Future Optical Networks no High Performance Network Research Group do Smart Internet Lab na University of Bristol. “Mais importante, ele estabelece a base para uma internet quântica em larga escala — conectando nós e dispositivos quânticos por meio de emaranhamento e teletransporte em escala global.” “Isso marca o ápice de mais de dez anos de trabalho para projetar e construir a UK Quantum Network”, disse o coautor Adrian Wonfor do Departamento de Engenharia de Cambridge. “Isso não apenas demonstra o uso de múltiplas tecnologias de comunicação quântica, mas também os sistemas seguros de gerenciamento de chaves necessários para permitir criptografia ponta a ponta perfeita entre nós.”
“Este é um passo significativo na entrega de segurança quântica para as comunicações das quais todos nós dependemos em nossas vidas diárias em uma escala nacional”, disse o coautor Professor Richard Penty, também de Cambridge e que liderou o pacote de trabalho Quantum Networks no Quantum Communications Hub. “Não teria sido possível sem a colaboração próxima das duas equipes em Cambridge e Bristol, o suporte de nossos parceiros industriais Toshiba, BT, Adtran e Cisco, e nossos financiadores no UKRI.”
“Esta é uma conquista extraordinária que destaca os pontos fortes de classe mundial do Reino Unido em tecnologia de rede quântica”, disse Gerald Buller, Diretor do IQN Hub, sediado na Heriot-Watt University. “Esta demonstração emocionante é precisamente o tipo de trabalho que o Integrated Quantum Networks Hub apoiará nos próximos anos, desenvolvendo as tecnologias, protocolos e padrões que estabelecerão uma infraestrutura de comunicações quânticas nacional resiliente e à prova do futuro.”
O atual UKQN abrange duas redes quânticas metropolitanas ao redor de Bristol e Cambridge, que são conectadas por meio de uma “espinha dorsal” de quatro links de fibra óptica de longa distância abrangendo 410 quilômetros com três nós intermediários.
A rede usa fibra monomodo na EPSRC National Dark Fibre Facility (que fornece fibra dedicada para fins de pesquisa) e switches ópticos de baixa perda, permitindo a reconfiguração da rede de tráfego de sinais clássicos e quânticos. O próximo passo da equipe será dar continuidade a esse trabalho por meio de um projeto EPSRC recém-financiado, o Integrated Quantum Networks Hub , com o objetivo de estabelecer redes quânticas em todas as escalas de distância, desde redes locais de processadores quânticos até redes de entrelaçamento em escala nacional para comunicação quântica segura, computação e sensoriamento distribuídos, até redes intercontinentais por meio de satélites em órbita terrestre baixa.
