Teletransporte quântico alcançado pela Internet pela primeira vez: WebCuriosos
Um estado quântico de luz foi teletransportado com sucesso através de mais de 30 quilómetros (cerca de 18 milhas) de cabo de fibra óptica no meio de uma torrente de tráfego de Internet – um feito de engenharia que já foi considerado impossível.
A impressionante demonstração feita por pesquisadores nos EUA pode não ajudá-lo a ir para o trabalho para evitar o trânsito matinal ou a baixar seus vídeos favoritos de gatos com mais rapidez.
No entanto, a capacidade de teletransportar estados quânticos através da infraestrutura existente representa um passo monumental no sentido de alcançar uma rede de computação conectada quântica, criptografia aprimorada ou novos métodos poderosos de detecção.
“Isso é incrivelmente emocionante porque ninguém pensou que fosse possível”, diz Prem Kumar, engenheiro de computação da Northwestern University que liderou o estudo.
“Nosso trabalho mostra um caminho para redes quânticas e clássicas de próxima geração compartilhando uma infraestrutura de fibra óptica unificada. Basicamente, ele abre a porta para levar as comunicações quânticas para o próximo nível.”
Tendo uma leve semelhança com os sistemas de transporte de Star Trek, que transportam passageiros fantasmas através do tempo e do espaço num piscar de olhos, o teletransporte pega as possibilidades quânticas de um objeto em um local e, ao destruí-lo cuidadosamente, força o mesmo equilíbrio de possibilidades para um local semelhante. objeto em outro local.
Embora os actos de medição dos dois objectos selem os seus destinos no mesmo instante, o processo de entrelaçar as suas identidades quânticas ainda requer o envio de uma única onda de informação entre pontos no espaço.
Como o fio dental em uma chuva de primavera, o estado quântico de qualquer objeto é uma mancha nebulosa de possibilidades que corre o risco de se fundir na realidade momentos após a criação. As ondas eletromagnéticas de radiação e o impacto térmico das partículas em movimento reduzem rapidamente a importância quântica a decoerência se não estiver protegido de alguma forma.
Proteger estados quânticos dentro de computadores é uma coisa. Enviar um único fóton através de fibras ópticas, acompanhando transações bancárias, vídeos de gatos e mensagens de texto, protegendo seu estado quântico é muito mais assustador. Você também pode lançar seu fio dental quântico no Mississippi e esperar que tenha um gosto tão bom no final.
Para preservar o precioso estado do seu fóton solitário contra uma corrente de tráfego de Internet de 400 gigabits por segundo, a equipe de pesquisadores aplicou uma variedade de técnicas que restringiram o canal do fóton e reduziram as chances de ele se espalhar e se misturar com outras ondas.
“Estudamos cuidadosamente como a luz é espalhada e colocamos nossos fótons em um ponto judicial onde esse mecanismo de dispersão é minimizado”, disse ele. diz Kumar.
“Descobrimos que poderíamos realizar comunicação quântica sem interferência dos canais clássicos que estão presentes simultaneamente”.
Embora outros grupos de investigação tenham transmitido com sucesso informação quântica juntamente com fluxos de dados clássicos em simulações da Internet, a equipa de Kumar é a primeira a teletransportar um estado quântico juntamente com um fluxo real da Internet.
Cada teste sugere ainda que a Internet quântica é inevitável, dando aos engenheiros de computação um conjunto de ferramentas totalmente novo para medir, monitorizar, encriptar e calcular o nosso mundo como nunca antes, sem necessidade de reinventar a Internet para o fazer.
“O teletransporte quântico tem a capacidade de fornecer conectividade quântica de forma segura entre nós geograficamente distantes”, diz Kumar.
“Mas muitas pessoas há muito que assumem que ninguém construiria infra-estruturas especializadas para enviar partículas de luz. Se escolhermos os comprimentos de onda correctamente, não teremos de construir novas infra-estruturas. As comunicações clássicas e as comunicações quânticas podem coexistir.”
Esta pesquisa foi publicada em ÓPTICO.
