DESENVOLVIMENTO DE UM SIMULADOR MODULAR DE RECONCILIAÇÃO DE INFORMAÇÃO PARA SISTEMAS CVQKD

Descrição

A Distribuição Quântica de Chaves baseada em variáveis contínuas (Continuous-Variable Quantum Key Distribution – CVQKD) destaca-se como uma das principais tecnologias para implementação de sistemas de comunicação com segurança fundamentada nas leis da mecânica quântica. Em protocolos CVQKD, a etapa de reconciliação de informação exerce papel fundamental na obtenção de chaves secretas compartilhadas, sendo normalmente implementada por meio de códigos corretores de erros, em especial códigos LDPC (Low-Density Parity-Check), operando sobre canais equivalentes do tipo Binary Input Additive White Gaussian Noise Channel (BIAWGNC). Apesar da importância dessa etapa, observa-se uma carência de ferramentas abertas, flexíveis e reutilizáveis que permitam a avaliação sistemática de diferentes estratégias de reconciliação em ambientes de pesquisa. Este projeto propõe o desenvolvimento de um simulador modular para a etapa de reconciliação de informação em sistemas CVQKD, baseado em uma arquitetura composta por módulos independentes de modelagem de canal, codificação, decodificação e análise de desempenho. A plataforma será desenvolvida em Python utilizando bibliotecas científicas amplamente empregadas na comunidade acadêmica, permitindo a integração de diferentes algoritmos e a realização de experimentos reprodutíveis. Espera-se que a ferramenta desenvolvida facilite a comparação entre técnicas de reconciliação, reduza o esforço necessário para implementação de novos experimentos e contribua para a formação de recursos humanos especializados em comunicações quânticas. Como resultados do projeto, prevê-se a disponibilização de um protótipo funcional, documentação técnica, relatórios de validação experimental e a preparação de pedido de registro de software. A proposta encontra-se alinhada às atividades da Área 4 do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia “Nanotecnologia aplicada em sensores, dispositivos semicondutores e tecnologias quânticas” (INCT NanoQuantSS), contribuindo para a consolidação de infraestrutura computacional de apoio às pesquisas em distribuição quântica de chaves.