O projeto europeu QUDICE foi lançado para desenvolver componentes e subsistemas para comunicação quântica ultra-segura baseada no espaço.
Na última década, houve um aumento surpreendente no número de dispositivos e sistemas conectados às redes globais, enviando informações de um lado do mundo para o outro. Enormes volumes de informações confidenciais estão sendo enviados pela Internet, e muitos não sabem como os dados podem ser facilmente invadidos e usados para fins maliciosos. Portanto, uma das maiores preocupações atualmente é a segurança.
Temos uma necessidade urgente de proteger as informações confidenciais que estão sendo transmitidas da maneira mais segura possível, não apenas protegendo as comunicações terrestres em fibra, mas também as comunicações em espaço livre.
Uma das técnicas de criptografia mais avançadas é a chamada Distribuição de Chave Quântica (QKD), uma solução promissora para proteger as comunicações digitais, garantindo a segurança com base nas leis da mecânica quântica e não na capacidade de computação de um hacker. Para ampliar esse sistema ultrasseguro em nível regional europeu, a maneira mais promissora é incluir redes de sistemas de satélite nas soluções tecnológicas em estudo.
Lançado em janeiro de 2023, o QUDICE é um projeto europeu que se concentra no desenvolvimento de componentes e subsistemas para QKD baseado no espaço. A conclusão bem-sucedida desse projeto será um divisor de águas nas comunicações espaciais, pois permitirá uma rede europeia de satélites com distribuição de chaves quânticas como serviço principal, possibilitando comunicações ultrasseguras em toda a região europeia.
O QUDICE, que significa Quantum Devices and Subsystems for Communications in Space (Dispositivos e subsistemas quânticos para comunicações no espaço), reúne onze parceiros (instituições acadêmicas, organizações de pesquisa e empresas de tecnologia) de seis países europeus, especialistas em tecnologias quânticas, especialmente no campo das comunicações quânticas. “O consórcio adquiriu uma experiência considerável com seu projeto precursor, o Quango”, explica Giuseppe Vallone, professor do Dep. de Ciência e Tecnologia da Universidade de São Paulo. de Engenharia da Informação da Universidade de Padova e coordenador do projeto. “No Quango, tivemos a oportunidade de desenvolver componentes e sistemas tecnológicos quânticos pioneiros no laboratório com um nível de prontidão tecnológica 4 (TRL4), no qual conseguimos fazer com que componentes individuais funcionassem juntos como um sistema. Agora, no QUDICE, levaremos os dispositivos das demonstrações em um laboratório (TRL4) para um modelo de engenharia qualificado para o espaço (TRL6)”.
O QUDICE já está em pleno andamento com o objetivo de obter os primeiros protótipos até o final de 2024 e testá-los em 2025. Em especial, o QUDICE desenvolverá duas fontes para QKD (uma para codificação discreta e outra para codificação de variável contínua), um gerador de números aleatórios quânticos, um sistema de apontamento, aquisição e rastreamento de satélites, uma fonte de fótons emaranhados, um sistema 5G para suporte de pós-processamento de QKD e serviço de conectividade 5G com segurança QKD, além de simulações para avaliar o desempenho dos componentes de comunicações quânticas por satélite desenvolvidos.
O projeto será fundamental para permitir a realização de uma rede europeia de satélites com QKD como sua principal abordagem de protocolo de segurança.
Atualmente, há uma corrida mundial em andamento entre regiões concorrentes do globo rumo à liderança em tecnologias quânticas. Nessa corrida, a Comissão Europeia está ansiosa para impulsionar e integrar as tecnologias quânticas na área de telecomunicações e comunicações de rede em busca de uma camada adicional de segurança para nossas comunicações. Ela está trabalhando com todos os 27 Estados-Membros da UE e com a Agência Espacial Europeia (ESA) para projetar, desenvolver e implantar comunicações ultrasseguras, tanto por meio de segmentos terrestres que dependem de redes de comunicação por fibra óptica que ligam locais estratégicos em nível nacional e internacional, quanto por segmentos espaciais baseados em satélites.
Como Vallone destaca com entusiasmo, “a Comissão Europeia lançou a iniciativa de longo prazo European Quantum Communications Infrastructure (Infraestrutura de comunicações quânticas europeias) – EuroQCI, que busca proteger a infraestrutura de comunicações quânticas que abrange toda a UE, inclusive seus territórios ultramarinos. Como parte desse ambicioso plano, o QUDICE será um componente tecnológico essencial e desempenhará uma função decisiva e importante na futura implantação dessa enorme infraestrutura”.
Consórcio QUDICE
O consórcio europeu inclui as seguintes entidades:
- Universidades: Universidade de Padova, Universidade de Sorbonne, Universidade de Malta
- Instituições de pesquisa: ICFO, Fraunhofer IOF
- Empresas: Stellar Project, Sateliot, ThinkQuantum, QUSIDE, Thales Alenia Space e Argotec.
