Link de Criptografia Quântica Recorde Atingido por Micro‑Satélites

Uma Nova Era para a Criptografia Quântica

A criptografia de dados transmitidos é uma preocupação cada vez maior, à medida que funções críticas dependem cada vez mais de ligações de dados seguras e protegidas. No contexto militar, diplomático ou mesmo empresarial, segurança não significa apenas garantir que ninguém acesse os dados, mas também ser capaz de saber se alguma terceira parte está tentando interceptar.

É exatamente isso que a criptografia quântica foi projetada para fazer, com qualquer interferência sendo detectada automaticamente graças às regras fundamentais da física quântica (veja abaixo).

No entanto, gerenciar a transmissão de longa distância da criptografia quântica tem sido historicamente desafiador, limitando a utilidade da tecnologia.

Isso parece ser um problema do passado, já que pesquisadores chineses conseguiram criar um link de satélite quântico de 12.900 km (8.000 milhas) entre a China e a África do Sul.

Essa conquista foi alcançada por meio de um esforço colaborativo massivo que reuniu pesquisadores do Laboratório Nacional de Hefei, Academia Chinesa de Ciências, Instituto de Tecnologia Quântica de Jinan, Instituto de Ciência e Tecnologia Eletrônica de Pequim, Universidade de Stellenbosch (África do Sul), CAS Quantum Network Co. Ltd, e Quantum CTek Co. Ltd.

Esses resultados foram publicados na Nature¹, sob o título “Microsatellite-based real-time quantum key distribution”.

Criptografia Quântica Explicada

A criptografia quântica, ou quantum key distribution (QKD), não é uma criptografia que depende das capacidades de computação quântica (isso seria chamado de quantum cryptography).

O que a criptografia quântica faz é gerar chaves de criptografia para garantir confidencialidade, usando fótons individuais para transferir e codificar as chaves.

O que torna a técnica única é que fótons individuais não podem ser interceptados, copiados ou medidos sem alterar seus estados quânticos. É algo absolutamente impossível de mudar, pois é uma regra rígida que a observação de partículas quânticas leva à alteração de suas características.

Fonte: Quside

Como resultado, é certo que os dois usuários comunicantes podem ter certeza de que ninguém está sequer tentando acessar a chave, muito menos conseguiu fazê-lo.

Isso torna a técnica uma opção muito poderosa para transmissões de dados seguras importantes, especialmente para fins de segurança nacional.

Esta não é uma ideia nova, pois o conceito baseia-se em trabalhos de 1984, mas só agora está sendo implantado em escala. O método não transfere realmente os dados, mas apenas a chave para descriptografar dados transmitidos por meios usuais.

(Anterior) Limites da Criptografia Quântica

Até agora, a criptografia quântica exigia um conjunto muito elaborado de infraestrutura dedicada, com fibras ópticas dedicadas.

Este é um domínio onde a China está liderando, com uma rede quântica terrestre baseada em fibra de 2.000 km conectando 32 nós confiáveis em grandes cidades, de Pequim a Xangai. Este projeto anterior foi conduzido sob a orientação do renomado físico quântico Prof. Jian-Wei Pan, um dos líderes deste mais recente desenvolvimento em criptografia quântica.

Essa abordagem difere radicalmente da americana, com a NSA preferindo tecnologias alternativas.

NSA vê a criptografia resistente a quantum (ou pós‑quantum) como uma solução mais econômica e de manutenção mais fácil do que a distribuição de chaves quânticas. Por todas essas razões, a NSA não apoia o uso de QKD ou QC para proteger comunicações em Sistemas de Segurança Nacional e não prevê certificar ou aprovar quaisquer produtos de segurança QKD ou QC para uso por clientes NSS, a menos que essas limitações sejam superadas.

No geral, a criptografia quântica é altamente baseada em hardware e inflexível, e não pode ser implementada em software ou como um serviço em uma rede. Isso também torna sua integração em outras redes ou atualizações difícil.

Transferindo a Criptografia Quântica para o Espaço

Construindo Sobre Esforços Passados

Essa limitação ligada à rede de fibra óptica, um projeto de infraestrutura massivo, está sendo superada ao migrar para a criptografia quântica baseada em satélite.

O primeiro passo foi uma configuração experimental do projeto Quantum Experiments at Space Scale (QUESS). Incluiu o satélite Micius (Chinese: 墨子), em colaboração com a Universidade de Viena.

Micius gerenciou anteriormente 7.600 km de links quânticos intercontinentais baseados em satélite, com auxílio de um experimento de comunicações a laser no módulo laboratorial espacial chinês Tiangong-2 (a estação espacial chinesa).

Esta foi uma boa maneira de demonstrar que o conceito era até mesmo possível. No entanto, esse protótipo ainda não provou que poderia ser realizado com os elementos necessários para uma implantação prática: satélites pequenos e leves, estações terrestres portáteis e troca de chaves segura em tempo real.

A parte sul‑africana deste estudo foi liderada pelo Prof. Francesco Petruccione, que desenvolveu uma das primeiras redes de comunicação quântica por fibra óptica do mundo em Durban, África do Sul.

Fonte: Stellenbosch University

“Esta demonstração bem‑sucedida da tecnologia de satélite quântico posiciona firmemente a África do Sul como um participante significativo no ecossistema global de tecnologia quântica em rápida evolução.

Prof. Francesco Petruccione

A Vantagem das Comunicações por Satélite

A maior vantagem de usar satélites para esse tipo de comunicação criptografada é que não depende de uma rede de fibra óptica pré‑existente e dedicada.

Isso permite que o sistema seja amplamente implantado, em vez de ficar limitado a um sistema caro e apenas doméstico de fibras ópticas.

Um bônus adicional é que essa façanha tecnológica foi alcançada usando apenas micro‑satélites com uma carga útil de apenas 23 kg (50 libras). Para referência, os satélites Starlink, relativamente pequenos, pesam 800 kg (1.760 libras) cada.

Fonte: Reuters 

Portanto, seria muito fácil implantar uma constelação massiva desses dispositivos sem muitos lançamentos orbitais.

A estação terrestre portátil pesa cerca de 100 kg, o que a torna fácil de transportar e implementar em qualquer lugar.

Limitações das Comunicações por Satélite

Como a comunicação depende de fótons, ela é altamente dependente das condições climáticas. Dias nublados, ou mesmo quando o satélite está alinhado com o Sol, podem dificultar o processo.

Portanto, provavelmente, esta não é uma tecnologia que pode ser usada em todas as condições o tempo todo. Ainda assim, é uma conquista impressionante. E, potencialmente, o uso de fótons em outras frequências menos afetadas pelo clima (como micro‑ondas) poderia ser o próximo passo lógico a ser implementado.

Quão Bem Funcionou?

O impacto climático desta tecnologia foi uma das razões para escolher Stellenbosch, com suas condições ambientais ideais de céu limpo e baixa umidade. Nessas condições, foi possível compartilhar até 1,07 milhões de bits de chaves seguras durante uma única passagem do satélite.

A comunicação também foi bidirecional, permitindo comunicação segura em tempo real. Portanto, este é um sucesso que resolveu todas as limitações anteriores do protótipo Micius, incluindo o peso do satélite e da estação, possibilitando trocas úteis em tempo real.

Outra coisa que o sistema demonstra é que ele pode transferir criptografia de bloco único (one‑time pad) de imagens. Assim, mesmo que em uma data posterior a criptografia quântica não possa ser transferida, como em caso de mau tempo, uma vez que a chave tenha sido transferida, os dados ainda podem ser descriptografados, apesar da distância de 12.900 km.

Aplicações

As primeiras aplicações provavelmente serão para segurança nacional e aplicações militares, pois esses são os principais consumidores de serviços de criptografia inquebráveis e altamente seguros.

No entanto, este não deve ser o ponto final desta tecnologia. Uma grande constelação de satélites poderia realizar a transferência das chaves de criptografia para consumidores comerciais também. Isso pode incluir empresas de tecnologia, instituições financeiras, exchanges de criptomoedas, etc.

Entretanto, esse nível de segurança, por enquanto, é improvável de ser usado pela maioria dos usuários da Internet, pois ainda será muito técnico e mais caro que outros métodos de criptografia.

Espera‑se que o mercado de criptografia quântica cresça impressionantes 38,3% de 2024 a 2030, partindo de US$ 518 milhões.

Fonte: Grand View Research

No geral, isso significa que uma nova e ubíqua camada de telecomunicações espaciais pode ser adicionada em breve, não uma de internet de banda larga como a Starlink, mas ponto a ponto, criptografia segura impossível de espionagem.

Como essa rede apenas transfere a chave de criptografia, não os dados reais, pode ser uma forma poderosa de melhorar a segurança da criptografia das telecomunicações via satélite.

O próximo passo também será testar satélites geoestacionários, pois isso melhoraria radicalmente a taxa de transferência das chaves de criptografia.

Também faria mais sentido a longo prazo para um sistema comercial, já que latência ultra‑baixa vinculada à órbita baixa da Terra não é tão necessária para a criptografia quântica.

Empresa de Criptografia Quântica

Arquit é um fornecedor de uma “plataforma de criptografia de acordo de chave simétrica segura para quantum”.

Em termos mais simples, dispositivos que fornecem criptografia que está segura contra os avanços da computação quântica.

Os produtos da empresa são compatíveis com os padrões da NSA, bem como com muitos outros padrões de cibersegurança e criptografia.

Os clientes da Arquit incluem a maioria das maiores empresas de cibersegurança e redes, incluindo Fortinet (FTNT ), Juniper Network, Intel (INTC ), Adtran, etc.

O software associado pode ser integrado com a maioria dos fornecedores OEM (Original Equipment Manufacturer) e é baseado em nuvem.

Fonte: Arquit

Esta tecnologia é reconhecida pela indústria como líder em qualidade de criptografia, tendo vencido o National Cyber Awards e o Cyber Security Software Company of the Year Award nos Cyber Security Awards. Também ganhou o CTO Outstanding Technology Award pela solução segura 5G no Mobile World Congress.

Apesar de um impressionante portfólio de clientes, parceiros e prêmios, a Arquit ainda é uma empresa muito nova, com apenas US$ 293.000 em receitas em 2024.

No entanto, isso não reflete o verdadeiro valor da empresa, pois ela espera contratos na casa dos dezenas de milhões provenientes de governos e empresas privadas no futuro próximo:

A maioria dos contratos eram licenças limitadas para demonstração e testes de integração do software de acordo de chave simétrica da Arqit.

Conforme anunciado anteriormente, a Arqit recebeu um contrato de licença empresarial de vários anos na região EMEA para um usuário governamental que se espera gerar receitas recorrentes anuais de sete dígitos no total. Antes do final do ano fiscal de 2024, o contrato foi finalizado. Espera‑se que a geração de receita comece no período fiscal atual.

Similarmente, Sparkle lançou em 2024, eleé “Network as a Service (NaaS) Product Suite with Quantum-Safe over Internet”, usando produtos Arquit.

Juntamente com uma posição de caixa de US$ 18,7 milhões no final de 2024, os contratos futuros colocam a Arquit em posição de evoluir em breve de seu status de startup pré‑receita, justificando sua avaliação de 9 dígitos.

Últimas Notícias sobre a Arqit Quantum Inc.

Referência do Estudo:

^{1. Li, Y., Cai, WQ., Ren, JG. et al. Microsatellite-based real-time quantum key distribution. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08739-z}