Desde 2022, outra rede quântica metropolitana vem sendo implantada no Brasil: a Rede Quântica Recife. O projeto ganhou apoio financeiro inicial de R$2,5 milhões da Fapesp, MCTI, Ministério das Comunicações e Comitê Gestor da Internet no Brasil, além de R$2,9 milhões do CNPq. Atualmente a rede conecta por cabos de fibra óptica o Departamento de Física e o Departamento de Eletrônica e Sistemas da UFPE com o Departamento de Física da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), a 5 quilômetros de distância. Além disso, com um investimento recente de R$15 milhões da Finep, a rede deve ganhar até 2026 um quarto ponto, no futuro Instituto Quanta, uma instituição voltada para desenvolver tecnologias quânticas para defesa e indústria, em processo de instalação no Edifício Celso Furtado, no Parque Tecnológico da UFPE.
Todos os três locais atuais da rede são capazes de gerar fótons emaranhados e realizar medidas sobre eles. “Queremos desenvolver vários protocolos de comunicação em cima da rede, que vão além da troca de chaves criptográficas”, explica Daniel Felinto, físico da UFPE e coordenador da Rede Quântica Recife.
Em meados dos anos 2000, Felinto realizou um estágio de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), Estados Unidos, no grupo do físico Jeff Kimble, o primeiro a propor o conceito de internet quântica — a ideia de conectar dispositivos quânticos à distância em redes complexas por meio de emaranhamento. Ali, Felinto participou de alguns dos primeiros experimentos que demonstraram a possibilidade de escalonar o emaranhamento em uma rede. Na época, Kimble e seus colegas conseguiram distribuir emaranhamento entre dois locais separados por três metros de distância, cada um contendo dois conjuntos de átomos frios — nuvens com um milhão de átomos resfriados até quase -273 °C e presos em armadilhas magneto-ópticas — que funcionaram como memórias atômicas.
Memórias atômicas são capazes de registrar e armazenar o estado quântico de um fóton incidente no estado quântico coletivo da nuvem de átomos, de modo que a informação sobre o estado pode ser recuperada mais tarde, quando a nuvem emite outro fóton com o mesmo estado do original. Como os processos de produção de fótons emaranhados são probabilísticos, gerando fótons ao acaso ao longo de um certo tempo, as memórias atômicas podem ser essenciais para sincronizar esses processos, guardando os estados de muitos fótons à medida que são criados, para depois poder emiti-los todos de uma vez e distribuí-los em uma rede quântica.
De acordo com Felinto, as memórias atômicas podem ser utilizadas em muitos protocolos de comunicação quântica, incluindo os protocolos de repetidores quânticos, essenciais para aumentar as distâncias da internet quântica.