Quantum Internet: The Future of Internetworking

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O objetivo de uma Internet quântica é permitir aplicativos que são fundamentalmente inalcançáveis para a Internet clássica. As redes quânticas oferecem novas capacidades para os sistemas de comunicação, o que permite às partes gerar entrelaçamento quântico à distância, o que serve para uma série de tarefas, incluindo a geração de segredos compartilhados de várias partes cuja segurança depende apenas das leis da física, computação quântica distribuída, sensores melhorados, computação quântica nos dados criptografados e leilões privados seguros. No entanto, os sinais quânticos são frágeis e, em geral, não podem ser copiados ou amplificados. Para permitir o uso em larga escala e o desenvolvimento de aplicativos, é essencial desenvolver métodos que permitam aos protocolos quânticos se conectar à implementação de hardware de forma transparente e tomar decisões rápidas e reativas para gerar entrelaçamento na rede para mitigar os tempos de vida limitados dos qubits. Estão sendo desenvolvidas arquiteturas para a interconexão de grande escala na Internet quântica, paralelamente ao trabalho teórico e experimental nos níveis físicos e tecnologias de gerenciamento de erros e conexão de baixo nível. Este capítulo visa apresentar os principais conceitos, desafios e oportunidades para pesquisas em informação quântica, computação quântica e redes quânticas. Esta apresentação é complementar ao capítulo 2 do livro “Minicursos do XXXVIII Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos” que contém os minicursos selecionados para apresentação no XXXVIII Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC), realizado online entre os dias 7 e 10 de dezembro de 2020.