Teletração quântica alcançada pela Internet pela primeira vez: WebCuriosos
Um estado quântico de luz foi teletransportado com sucesso por mais de 30 quilômetros (cerca de 13 quilômetros) de cabo de fibra óptica em meio a uma torrente de tráfego da Internet – um feito de engenharia antes considerado impossível.
A demonstração impressionante dos pesquisadores nos EUA em 2024 pode não ajudá -lo a ir trabalhar para vencer o tráfego da manhã ou baixar seus vídeos de gatos favoritos mais rapidamente.
No entanto, a capacidade de teletransportar estados quânticos através da infraestrutura existente representa um passo monumental para alcançar uma rede de computação conectada a quântica, criptografia aprimorada ou novos métodos de detecção.
“Isso é incrivelmente emocionante, porque ninguém pensou que era possível”. diz Prem Kumar, um engenheiro de computação da Northwestern University que liderou o estudo.
“Nosso trabalho mostra um caminho para redes quânticas e clássicas da próxima geração, compartilhando uma infraestrutura de fibra óptica unificada. Basicamente, abre a porta para empurrar as comunicações quânticas para o próximo nível”.
Com uma semelhança passageira com os sistemas de transporte de Star Trek que os passageiros fantasmas ao longo do tempo e espaço em um piscar de olhos, o teletransporte leva as possibilidades quânticas de um objeto em um local e, destruindo -o cuidadosamente, força o mesmo equilíbrio de possibilidades em um objeto semelhante em outro local.
Embora os atos de medir os dois objetos selem seus destinos no mesmo instante, o processo de enredar suas identidades quânticas ainda exige o envio de uma única onda de informações entre os pontos no espaço.
Como o fio dental de fadas em um chuveiro na primavera, o estado quântico de qualquer objeto é uma mancha nebulosa de possibilidade em risco de derreter na realidade momentos após a criação. Ondas eletromagnéticas de radiação e o bumbo e agregação térmica de partículas em movimento reduz rapidamente o significado quântico em Decoerência Se não estiver protegido de alguma forma.
A proteção quântica de estados dentro dos computadores é uma coisa. Enviar um único fóton através de fibras ópticas cantarolando com transações bancárias, vídeos de gatos e mensagens de texto enquanto protege seu estado quântico é muito mais assustador. Você também pode lançar seu fio de fada quântica no Mississippi e esperar que ele tenha um sabor tão bom no final.
Para preservar o estado precioso de seu fóton solitário contra uma corrente de 400 gigabit por segundo do tráfego da Internet, a equipe de pesquisadores aplicou uma variedade de técnicas que restringiam o canal do fóton e reduziu as chances de se espalhar e se misturar com outras ondas.
“Estudamos cuidadosamente como a luz está espalhada e colocamos nossos fótons em um ponto judicial em que esse mecanismo de espalhamento é minimizado”. diz Kumar.
“Descobrimos que poderíamos realizar comunicação quântica sem interferência dos canais clássicos que estão presentes simultaneamente”.
Enquanto outros grupos de pesquisa transmitiram informações quânticas com sucesso juntamente com fluxos de dados clássicos em simulações da Internet, a equipe de Kumar é a primeira a teletransportar um estado quântico ao lado de um fluxo real da Internet.
Cada teste sugere ainda que a Internet quântica é inevitável, dando aos engenheiros de computação um novo kit de ferramentas para medir, monitorar, criptografar e calcular nosso mundo como nunca antes, sem precisar reinventar a Internet para fazê -lo.
“O teletransporte quântico tem a capacidade de fornecer conectividade quântica com segurança entre nós geograficamente distantes”. diz Kumar.
“Mas muitas pessoas há muito assumiram que ninguém construiria infraestrutura especializada para enviar partículas de luz. Se escolhermos os comprimentos de onda corretamente, não precisaremos construir uma nova infraestrutura. As comunicações clássicas e as comunicações quânticas podem coexistir”.
Esta pesquisa foi publicada em Óptico.
Uma versão anterior deste artigo foi publicada em dezembro de 2024.
