Dos Sistemas de Distribuição de Chaves Quânticas Existentes para as Futuras Redes Quânticas

Com o desenvolvimento atual da computação quântica, alguns protocolos criptográficos existentes podem ser quebrados no futuro, como RSA com o algoritmo de Shor. Para assegurar as comunicações secretas futuras, mas também as atuais contra a decriptação retrospectiva, Chaves Pré-Compartilhadas (PSK) podem ser usadas hoje, e dois tipos de soluções complementares estão sendo estudadas atualmente: Criptografia Pós-Quântica (PQC) e Distribuição de Chaves Quânticas (QKD). O objetivo deste artigo é descrever a última, que se baseia nas leis da física quântica para garantir o compartilhamento de chaves secretas. Entre os atuais sistemas de QKD, alguns já estão disponíveis comercialmente. Seu alcance de distância é limitado, geralmente em torno de 100 km. Para superar essa limitação de distância, uma primeira solução está sendo implantada em testes de campo usando nós confiáveis, formando a chamada Infraestrutura de Comunicação Quântica (QCI). A desvantagem é que os usuários devem confiar nos nós da QCI, onde a comunicação quântica é interrompida, retornando ao processamento clássico de dados que pode ser monitorado. Para superar esse problema, os pesquisadores estão investigando soluções para construir futuras redes quânticas e uma Internet Quântica (QI), na qual o processamento nas redes permanece quântico, utilizando buffers quânticos e troca de emaranhamento em repetidores quânticos para aumentar o alcance da QKD. Discutimos brevemente as vantagens e desvantagens de QKD versus PQC, sendo que os dois são, na verdade, complementares.