A grande área de Informação Quântica encontra ‘terreno fértil’ para seu desenvolvimento na região metropolitana do Rio de Janeiro (RJ), pois nela estão situadas quatro instituições que atualmente possuem grupos de pesquisa dedicados ao estudo da área: Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), Universidade Federal Fluminense (UFF), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ).
Nesse contexto acaba de ser lançada no CBPF a pedra fundamental da sua participação do projeto Rede Rio Quântica – um esforço conjunto que une diferentes fontes de financiamento captadas pelas instituições participantes com proposito de desenvolver a área de Informação Quântica no país.
O recurso da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), em convênio com o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), foi o propulsor da Rede, com o investimento de cerca de três milhões de reais. O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Informação Quântica, coordenado pela pesquisadora Belita Koiller (UFRJ) também destinou verba de 200 mil reais para o projeto.
Outra importante fonte advém do projeto do Laboratório de Tecnologias Quânticas do CBPF, coordenado pelo pesquisador da casa, Ivan S. Oliveira, e aprovado pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) com recursos provenientes do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT). Do montante aprovado de R$ 23 milhões foi destinado um milhão de reais para o Projeto Rede Rio Quântica.
A Rede Rio Quântica
O principal objetivo do projeto é estabelecer uma rede de comunicação quântica metropolitana, conectando as instituições PUC-Rio, CBPF e UFRJ por meio de fibras óticas, e com a UFF por um enlace de espaço livre.
O projeto foi selecionado via edital nacional da FAPESP e conta com a liderança de três pesquisadores principais: Antonio Zelaquett Khoury (UFF), Fernando da Rocha Vaz Bandeira de Melo (CBPF) e Guilherme Penello Temporão (PUC).
O professor Zelaquett, coordenador do projeto, explica porque a comunicação quântica trará uma transferência de informação mais segura: “a transmissão e a codificação de informação quântica através de fótons individuais (que são partículas elementares da luz), em lugar de empregar bits clássicos, (que se apresentam apenas como 0 ou 1), é feita na forma de bits quânticos, que também podem assumir estados de superposição entre 0 e 1. A vantagem de se fazer esse tipo de codificação está relacionada com a segurança da informação”.
Fase atual da Rede Rio Quântica
Atualmente o projeto está na fase de montagem da infraestrutura. Está sendo construída uma estrutura no telhado do CBPF que abrigará equipamentos de ótica, entre eles um telescópio que se comunicará com outro telescópio instalado na UFF, do outro lado da Baía de Guanabara.
A sala terá uma janela frontal que aponta para UFF e duas janelas laterais para futuras possibilidades de integração com outras instituições, como o Instituto Militar de Engenharia (IME) – que poderá ser integrado via aérea ou via fibra.
A finalização da etapa de montagem da infraestrutura tem prognóstico de terminar em julho deste ano. Depois disso está prevista a compra de novos telescópios e finalização da estrutura experimental.
A projeção é de que até o final deste ano os testes da comunicação por via aérea já sejam realizados, o que gerará um impacto grande na pesquisa em Informação Quântica.
A seguir serão apresentados projetos parceiros dentro do mesmo escopo – a informação quântica – e que agregam no desenvolvimento do projeto Rede Rio Quântica.
Laboratório de Tecnologia Quântica do CBPF
Além de compor o orçamento da Rede, o laboratório também irá compartilhar seu espaço físico e equipamentos. Para isso está sendo montada uma sala no térreo do CBPF que receberá as fibras óticas provenientes do CBPF e da PUC, onde também serão implantados aparelhos que farão a operacionalização dos equipamentos instalados no telhado.
Nessa mesma sala serão instalados equipamentos para fabricação, caracterização e operacionalização de bits quânticos supercondutores, visando o domínio da tecnologia para fabricação de chips quânticos no CBPF. O Pesquisador do CBPF, João Paulo Sinnecker, a pós-doc Naiara Yohanna Klein e o aluno de doutorado Arthur Rebello também do CBPF, em parceria com o Professor da Unicamp Francisco Rouxinol, são os responsáveis diretos pelo projeto e fabricação dos bits quânticos.