Ultra-bright, low-loss SPDC sources for both polarization and energy–time entanglement, in bulk optics and in nonlinear waveguides. Brightness is the binding constraint on every link budget — in free space it is what overcomes atmospheric loss, and in fiber it is what sets the achievable key rate.

Fontes SPDC de alto brilho e baixa perda para emaranhamento em polarização e em energia-tempo, em óptica volumétrica e em guias de onda não lineares. O brilho é a restrição que limita todo balanço de enlace — no espaço livre é o que vence a perda atmosférica; na fibra é o que define a taxa de chave alcançável.

Nonlinear conversion moves single photons between the wavelengths where they are best generated, stored or detected and the telecom bands where they travel with the least loss. That is what makes a network affordable — commodity fiber, standard components, detectors shared across nodes — and it is also what lets photons from different sources meet at a common wavelength. It is the natural bridge to quantum memories, whose atomic transitions sit far outside the telecom window. Both founding groups work on this, with projects under way.

A conversão não linear move fótons únicos entre os comprimentos de onda em que são melhor gerados, armazenados ou detectados e as bandas de telecom, nas quais se propagam com menor perda. É isso que torna uma rede economicamente viável — fibra comum, componentes padrão, detectores compartilhados entre nós — e é também o que permite que fótons de fontes diferentes se encontrem em um comprimento de onda comum. É a ponte natural para memórias quânticas, cujas transições atômicas estão muito fora da janela de telecom. Os dois grupos fundadores trabalham no tema, com projetos em andamento.

Measurement hardware automated for plug-and-play operation by non-specialists: polarization analysis with full state tomography, Franson interferometers with active phase stabilization for energy–time states, detector synchronization and coincidence processing. The goal is equipment a network operator can rack and run without a quantum optics group on staff.

Equipamentos de medição automatizados para operação plug-and-play por não especialistas: análise de polarização com tomografia completa de estado, interferômetros de Franson com estabilização ativa de fase para estados em energia-tempo, sincronização de detectores e processamento de coincidências. O objetivo é um equipamento que um operador de rede possa instalar e usar sem ter um grupo de óptica quântica na equipe.

The classical layer that turns raw detections into usable keys: sifting over an authenticated public channel, parameter and error-rate estimation, reconciliation with high-throughput error-correcting codes, and privacy amplification by universal hashing to remove whatever partial information an eavesdropper may hold. Around that sits finite-key security analysis to set the length of the final key, information-theoretic authentication of the classical channel, and a key management layer that stores, ages and delivers keys to encryptors and VPN gateways through standard interfaces such as the ETSI QKD key delivery API.

A camada clássica que transforma detecções brutas em chaves utilizáveis: sifting por um canal público autenticado, estimativa de parâmetros e da taxa de erro, reconciliação com códigos corretores de alto desempenho e amplificação de privacidade por hashing universal, para eliminar qualquer informação parcial em poder de um espião. Em torno disso estão a análise de segurança com chave finita, que define o comprimento da chave final, a autenticação com segurança incondicional do canal clássico e uma camada de gerenciamento que armazena, expira e entrega chaves a cifradores e gateways VPN por interfaces padronizadas, como a API de entrega de chaves da ETSI.

Terminals built on the approach developed for Rede Rio Quântica: beacon-referenced automatic telescope alignment with motorized correction, continuous channel monitoring, and optimization of the quantum channel against turbulence. Applicable to quantum links and to high-rate classical free-space communication alike.

Terminais baseados na abordagem desenvolvida para a Rede Rio Quântica: alinhamento automático dos telescópios referenciado por farol, com correção motorizada, monitoramento contínuo do canal e otimização do canal quântico frente à turbulência. Aplicáveis tanto a enlaces quânticos quanto à comunicação óptica clássica de alta taxa.

Both founding groups have long-standing expertise in structured light — orbital angular momentum, spin–orbit modes, and their behavior in nonlinear media and turbulent channels. That is the foundation for encoding in spatial modes rather than in a two-level system, carrying several bits per photon and tolerating higher error rates before the key is lost. We intend to take high-dimensional protocols from the optical table onto the links we are already operating.

Os dois grupos fundadores têm longa experiência em luz estruturada — momento angular orbital, modos spin-órbita e seu comportamento em meios não lineares e canais turbulentos. Essa é a base para codificar em modos espaciais em vez de em um sistema de dois níveis, transportando vários bits por fóton e tolerando taxas de erro mais altas antes que a chave se perca. Pretendemos levar protocolos de alta dimensão da bancada óptica para os enlaces que já operamos.