Teleportação alcançada entre computadores quânticos em um mundo primeiro: WebCuriosos
Em um uso inovador de teletransporte, as unidades críticas de um processador quântico foram espalhadas com sucesso por vários computadores, provando o potencial de distribuir módulos quânticos sem comprometer seu desempenho.
Enquanto a transferência ocorreu apenas em um espaço de dois metros (cerca de um metro e oitenta) em um laboratório da Universidade de Oxford, o salto foi mais do que suficiente para enfatizar a viabilidade de escalar a tecnologia quântica, teletransportando estados quânticos em uma 'internet' de sistemas conectados.
O teletransporte é uma peculiaridade da física que só faz sentido através de uma lente quântica, onde existem objetos em um borrão de características possíveis até que os processos de medição os forçam a adotar cada estado.
Ao misturar os estados indecisos de diferentes objetos em um ato conhecido como emaranhamento e, em seguida, escolhendo cuidadosamente os tipos certos de medições a serem feitos em um, é possível usar as respostas para forçar um objeto emaranhado a alguma distância a adotar (e destruir) o Identidade quântica do objeto original.
Pode não ser o tipo de teletransporte que transmitiria os passageiros pelo vácuo do espaço em um piscar de olhos, mas é perfeito para compartilhar o borrão de informações necessárias para operações lógicas em um processador quântico.
“Demonstrações anteriores de teletransporte quântico se concentraram na transferência de estados quânticos entre sistemas fisicamente separados”. diz O autor principal Dougal Main, físico da Universidade de Oxford.
“Em nosso estudo, usamos o teletransporte quântico para criar interações entre esses sistemas distantes”.
Onde os computadores clássicos usam interruptores binários 'ON ou OFF' para realizar seqüências de computação em bits de informação, os computadores quânticos usam distribuições matematicamente complexas de possibilidades conhecidas como qubits, normalmente representadas em uma característica simples de uma partícula não carregada, como um átomo carregado.
Para tornar esse processo prático, centenas ou até milhares de partículas precisam ter seus estados ainda a serem decorados entrelaçados entre si de maneira restrita, sem objetos intrusivos que tenham suas próprias possibilidades e bagunçando os cálculos.
Escalar a tecnologia atual para esse nível é complicada por obstáculos que exigem processos de correção de erros ou blindagem para preservar os delicados estados quânticos por tempo suficiente para que sejam medidos.
Vincular vários processadores menores em uma rede para criar um tipo de supercomputador quântico é outra solução. Embora as informações quânticas possam ser transmitidas na forma de uma onda de luz, o potencial de seu estado ser irreversivelmente corrompido ao longo do caminho o torna uma opção impraticável.
O teletransporte requer o recebimento de medições da maneira antiquada-através de dados binários confiáveis. Uma vez enviados, as operações na extremidade do recebimento podem ajustar sua própria partícula emaranhada até que se pareça efetivamente com o original.
O importante desfoque quântico do estado de spin teletransportado no experimento da Universidade de Oxford foi uma partida de 86 % com o original, mais do que bom o suficiente para servir como um portão lógico para uma operação simples conhecida como um Algoritmo de Groverque teve sucesso com 71 % de eficiência nos dois processadores quânticos.
“Ao interconectar os módulos usando links fotônicos, nosso sistema ganha flexibilidade valiosa, permitindo que os módulos sejam atualizados ou trocados sem interromper toda a arquitetura”, diz Principal.
Ter opções para reestruturar uma rede quântica pode diversificar os aplicativos para essa tecnologia, reaproveitando redes de computadores em ferramentas que podem medir e testar a física em seu nível mais fundamental.
Esta pesquisa foi publicada em Natureza.
