Acabamos de dar um grande passo mais perto de teletransportar imagens usando apenas luz: WebCuriosos

O teletransporte de estados quânticos promete desempenhar um papel central na segurança da superestrada da informação de amanhã.

Apesar do progresso alcançado, o processo continua lento e um tanto desajeitado. Isso pode mudar, com os cientistas usando um novo processo que poderia teletransportar eficientemente estados de luz para formar uma imagem usando um único par de fótons emaranhados.

A equipa, da África do Sul, Alemanha e Espanha, está esperançosa de que a inovação possa ajudar a construir as redes seguras do futuro: se os dados principais não forem transmitidos, não poderão ser roubados.

“Tradicionalmente, duas partes em comunicação enviam fisicamente as informações de uma para a outra, mesmo no reino quântico”, diz físico Andrew Forbes, da Universidade de Witwatersrand.

“Agora, é possível teletransportar informações para que elas nunca viajem fisicamente pela conexão – uma tecnologia Star Trek tornada real.”

A pesquisa baseia-se na ideia de emaranhamento quântico, onde partículas separadas permanecem ligadas através das maravilhas da física quântica. O estado de uma partícula nos diz algo sobre a outra partícula, mesmo que haja uma grande distância entre elas.

Dois fótons emaranhados foram usados ​​aqui, mas os pesquisadores conseguiram incluir neles muito mais informações do que o normal – daí o potencial para codificação de imagens. Além do mais, esta informação extra foi “teletransportada” com sucesso de um ponto para outro.

Contudo, não foi teletransporte no sentido padrão. Embora a informação em si não tenha sido transferida (como seria através de uma ligação à Internet, por exemplo), a medição cuidadosa de uma característica específica numa das partículas emaranhadas afecta imediatamente a característica relacionada na outra, transmitindo efectivamente o seu estado quântico.

Ao transferir então os detalhes reais da partícula medida original da maneira antiga e sem teletransporte, é possível travar esse estado no lugar, enquanto o estado original é destruído.

Embora possa não ser uma maneira mais rápida de enviar informações, ele cria uma marca d’água quântica útil para qualquer informação que você não deseja que mais ninguém veja.

Nesta última experiência, os investigadores mostraram como um novo método de detecção inovador poderia fornecer as medições necessárias do momento angular de um fotão, aumentando o número de dimensões que poderiam ser teletransportadas num estado quântico.

“Este protocolo tem todas as características do teletransporte, exceto por um ingrediente essencial: requer um feixe de laser brilhante para tornar o detector não linear eficiente, para que o remetente possa saber o que deve ser enviado, mas não precisa saber”, diz Forbes.

“Nesse sentido, não é estritamente teletransporte, mas poderia ser no futuro se o detector não linear pudesse se tornar mais eficiente”.

O “detector não linear” mencionado aqui é outra parte crucial da configuração, tanto para lidar com a capacidade extra dos fótons emaranhados, quanto para garantir que a informação seja transmitida com precisão de um ponto a outro.

Uma maneira de usar isso no futuro, sugerem os pesquisadores, é enviar sua impressão digital a um banco. Ao teletransportar detalhes espaciais da sua impressão digital na forma de um estado quântico, futuras medidas de segurança poderão criar uma chave que bloqueie efetivamente uma caixa de informações digitais, personalizada para o seu corpo..

Embora a física em jogo aqui seja bastante complexa, agora que o experimento de prova de conceito foi realizado em laboratório, podemos esperar mais avanços no campo do teletransporte quântico.

“Esperamos que este experimento que mostra a viabilidade do processo motive novos avanços na comunidade de óptica não linear, ampliando os limites em direção a uma implementação quântica completa”, diz o físico Adam Vallés, do Instituto de Ciências Fotônicas (ICFO) da Espanha.

A pesquisa foi publicada em Comunicações da Natureza.