Um experimento inovador liderado por uma equipe da Universidade de Stuttgart, na Alemanha, aproxima a internet quântica da realidade , com físicos teletransportando, pela primeira vez, um estado quântico entre fótons produzidos por fontes de luz distintas.
Essa conquista permite que os engenheiros transmitam informações quânticas através de estações repetidoras compostas por 'pontos quânticos' a longas distâncias sem perda ou interrupção .
O envio de sinais a longa distância acarreta o risco de perda de elementos críticos de informação. Em um cabo de internet banda larga padrão , os sinais de luz que transportam dados são amplificados , mas a amplificação de informações quânticas requer fontes de luz capazes de produzir fótons praticamente idênticos.
Semicondutores especiais que emitem fótons com alto grau de controle poderiam resolver o problema. Conhecidos como pontos quânticos , eles são capazes de emitir ondas de luz em frequências incrivelmente precisas, tornando impossível distinguir os fótons provenientes de diferentes pontos.
Pesquisadores conseguiram teletransportar informações quânticas entre fótons provenientes de dois pontos quânticos distintos , comprovando que essa técnica pode, de fato, manter os dados quânticos seguros e protegidos em redes.
"Pela primeira vez no mundo, conseguimos transferir informação quântica entre fótons originários de dois pontos quânticos diferentes", afirma o físico Peter Michler, da Universidade de Stuttgart.
Embora teletransporte seja o termo usado pelos físicos quânticos para esse tipo de experimento, o que está sendo transferido aqui é, na verdade, um estado quântico – não há fótons surgindo do nada em um lugar e se materializando em outro.
Para que um estado quântico seja transferido entre um par de fótons, as duas partículas devem estar em uma forma quântica difusa. Mais importante ainda, elas devem ser indistinguíveis em todos os outros aspectos.
Essas qualidades podem ser facilmente alcançadas quando compartilham a mesma fonte. No entanto, fontes diferentes podem produzir fótons com características ligeiramente diferentes.
Os pontos quânticos restringem essas características, permitindo que o teletransporte ocorra entre locais completamente separados usando fontes diferentes.
Além disso, os experimentos conduzidos pelos pesquisadores utilizaram um cabo de fibra óptica padrão, como os usados em redes online atualmente. O uso da infraestrutura existente será fundamental para colocar a internet quântica em funcionamento.
"Transferir informações quânticas entre fótons de diferentes pontos quânticos é um passo crucial para superar distâncias maiores", afirma Michler.
Os cientistas ainda estão tentando descobrir o quanto da internet quântica poderá depender da nossa tecnologia atual, mas a camada quântica será essencial para a segurança e a integridade – se conseguirmos fazê-la funcionar em distâncias suficientemente longas . A configuração para o estudo atual envolveu uma fibra óptica com cerca de 10 metros (quase 33 pés) de comprimento.
Ainda há muito trabalho a fazer, e os pesquisadores estão empenhados em aumentar a distância de alcance dessa tecnologia, bem como melhorar a taxa de sucesso da teletransportação, que atualmente está em pouco mais de 70%.
"Esses resultados demonstram a maturidade da tecnologia baseada em pontos quânticos, mostrando um importante componente para a futura comunicação quântica", concluem os pesquisadores .
A pesquisa foi publicada na revista Nature Communications .
Fonte: sciencealert
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