AWS cria laboratório para pesquisar redes quânticas

Computadores quânticos ainda têm um longo caminho a percorrer para revolucionar nosso cotidiano, no entanto têm sido foco de cada vez mais atenção e até já estão acessíveis a algumas instituições de pesquisa e comerciais. Um dessas rotas de acesso à computação quântica são os serviços na nuvem Amazon Braket.

Contudo, a própria Amazon faz um alerta. Para que possam ter todo seu potencial explorado, equipamentos quânticos precisam estar conectados a redes quânticas, semelhante ao que acontece hoje com dispositivos mais populares conectados pela Internet. E essas redes quânticas podem permitir aplicações bem interessantes. como comunicação protegida por chaves quânticas com níveis de privacidade e segurança não alcançáveis ​​usando técnicas convencionais de criptografia. Essas redes também podem reunir servidores quânticos em nuvem, conectando e amplificando o poder de processadores quânticos separados. Redes quânticas também poderão explorar melhor tecnologias já usadas em comunicação óptica, usando fótons únicos em vez de feixes de laser, por exemplo, para conectar dispositivos quânticos.

Para pesquisar esse mundo, a Amazon Web Services (AWS) criou o Center for Quantum Networking (CQN) com a missão de enfrentar desafios científicos e de engenharia nesse campo e desenvolver novos hardware, software e aplicações para redes quânticas. Segundo a empresa, o CQN vai complementar os esforços avançados de ciência e engenharia quântica já em andamento no AWS Center for Quantum Computing e no Amazon Quantum Solutions Lab.

Representantes da AWS apontam as iniciativas Amazon Braket e o AWS Quantum Solutions Lab como sendo de curto prazo, enquanto o AWS Center for Quantum Computing e o novo CQN de “longo prazo” no caminho da evolução quântica. Questionado pelo site Inside Quantum Technology, a Amazon poderia produzir repetidores para redes quânticas de longo alcance ou construir uma rede própria de distribuição de chaves quânticas (QKD), Antia Lamas-Linares, cientista de pesquisa de computação quântica da AWS, afirmou que poderia divulgar essa informação, especialmente em um estágio tão inicial. Disse apenas que o AWS Center for Quantum Networking trabalhará diretamente com hardware quântico para resolver o principal desafio nessa área – criar uma rede quântica comercial e ampliável.

Recentemente, dois grupos de pesquisa independentes, um no Instituto de Ciências Fotônicas (ICFO) na Espanha e outro na Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) – mostraram como repetidores quânticos poderiam amplificar sinais transmitidos pelas redes quânticas. Eles resolveriam o grande problema da informação quântica, que é sua degradação à medida que é transmitida.

O que vem por aí

Um recente relatório da IQT Research destaca que o mercado mundial de redes quânticas se aproximará de US$ 1,5 bilhão em 2027 e passará de US$ 8 bilhões em 2031. O crescimento será movido pelo uso de distribuição de chaves quânticas (QKD) em muitas regiões, seguido pelo aumento de redes usando repetidores quânticos e redes de sensores quânticos. Por enquanto, redes quânticas e redes QKD têm pesos equivalentes.

Até que repetidores comerciais se tornem amplamente disponíveis, os satélites desempenharão um papel importante nas redes quânticas de longa distância, diz o relatório. Já existem exemplos de comunicação quântica via satélite vindos do Canadá (QEYSSat) e da China (Micius). Neste país, 150 usuários do setor industrial já foram conectados à rede Micius.

No segmento de sensores quânticos, o relatório comenta o uso limitado, principalmente em dispositivos de pesquisa sem rede. No entanto, em 2021, pesquisadores e startups começaram a encontrar maneiras de usar esses sensores em redes, por exemplo em sistemas de cronometragem distribuídos, monitoramento sísmico e redes meteorológicas e interferometria na exploração espacial. Redes de sensores quânticos também ganharam interesse da indústria de defesa, por oferecerem mecanismos teoricamente seguros contra interferências.

O estudo também cita que já existem redes quânticas integradas à Internet que já foram demonstradas na China, nos Estados Unidos e na Holanda. A colaboração com fornecedores de equipamentos sugere oportunidades significativas no curto prazo no campo da Internet quântica.

Questões políticas e geopolíticas abordadas pelo IQT Research apontam divergências e oportunidades. A antipatia pelo QKD do lado da NSA e outros serviços de inteligência, por exemplo, pode prejudicar o mercado de QKD como um todo. Já a guerra na Ucrânia deve estimular o negócio de tecnologias quânticas.

O relatório também discute como as principais empresas de rede e produtos eletrônicos estão desenvolvendo suas estratégias de produtos e marketing para redes quânticas, entre elas Airbus, AWS, BT, Cisco, Deutsche Telekom, Huawei, Juniper, Korea Telecom, LG, Mitsubishi, NEC, Nomura, NTT, Quantum Xchange, Raytheon, Thales, Toshiba, Verizon, ID Quantique e startups no campo redes quânticas e suas perspectivas de financiamento.

Por fim, são apresentadas previsões de receita para um período de dez anos dos negócios de redes quânticas com base nos financiamentos atual e esperado.