Teletransporte quântico

Utilizando um cabo de fibra óptica para tráfego clássico — como o de internet —, cientistas conseguiram realizar o primeiro teletransporte quântico da história, ao proporcionar uma transmissão de informação entre dois pontos sem a necessidade de uma viagem entre eles

Transmissão

Essa nova forma de transmissão permite que as informações sejam compartilhadas de forma ultrarrápida e segura entre os usuários. Para isso, o processo utilizado contou com o emaranhamento quântico — quando duas partículas são ligadas, independentemente da distância entre elas

O estudo

Ao utilizar partículas de fótons, o teletransporte pode ser feito por meio de cabos de fibra óptica. A equipe de pesquisadores notou que estudos anteriores indicavam a interrupção do emaranhamento quântico em comprimentos próximos aos utilizados pelo tráfego comum da internet

Porém, com um comprimento de onda distante de qualquer tráfego, o emaranhamento não foi afetado. O teletransporte é apenas limitado pela velocidade da luz

Luz

'Nas comunicações ópticas, todos os sinais são convertidos em luz', explicou Prem Kumar, professor da Universidade Northwestern e líder do estudo. 'Enquanto os sinais convencionais para comunicações clássicas tipicamente compreendem milhões de partículas de luz, a informação quântica usa fótons únicos.'

Teletransporte

'O fóton em si não precisa ser enviado por longas distâncias, mas seu estado ainda acaba codificado no fóton distante. O teletransporte permite a troca de informações por grandes distâncias sem exigir que a informação em si viaje essa distância', explicou Jordan Thomas, candidato a Ph.D. no laboratório de Kumar e primeiro autor do artigo

Tráfego intenso

Os pesquisadores acreditavam que os fótons emaranhados acabariam se perdendo entre milhões de outras partículas de luz, mas a equipe conseguiu encontrar uma forma de ajudar a afastar os fótons delicados do tráfego intenso após entender como a luz se espalha dentro dos cabos de fibra óptica

'Estudamos cuidadosamente como a luz é espalhada e colocamos nossos fótons em um ponto judicial onde esse mecanismo de espalhamento é minimizado', disse Kumar. 'Descobrimos que poderíamos realizar comunicação quântica sem interferência dos canais clássicos que estão simultaneamente presentes'

Cabo de fibra óptica

A equipe utilizou um cabo de fibra óptica de 30km de comprimento, com um fóton em cada extremidade. Enquanto o tráfego de internet corria em alta velocidade pelo cabo, os cientistas enviaram informações quânticas. Ao final do estudo, foi notado que houve sucesso no teletransporte de informações quânticas

'O teletransporte quântico tem a capacidade de fornecer conectividade com segurança entre nós geograficamente distantes', disse Kumar. 'Muitas pessoas há muito tempo assumem que ninguém construiria infraestrutura especializada para enviar partículas de luz. Se escolhermos os comprimentos de onda corretamente, não teremos que construir uma nova infraestrutura. As comunicações clássicas e as comunicações quânticas podem coexistir'