Pesquisa pode abrir caminho para comunicação mais rápida do que a velocidade da luz

Um estudo publicado na revista científica Nature Physics pode significar uma nova era no transporte de dados. Cientistas da Universidade de Bristol e da Universidade Técnica da Dinamarca conseguiram fazer, pela primeira vez, o teletransporte de dados quânticos entre dois chips de computador. As informações foram transmitidas instantaneamente, sem uso de cabos ou conexões eletrônicas, graças a um fenômeno conhecido como entrelaçamento quântico, também chamado de emanharamento quântico.

No entrelaçamento quântico, duas partículas se tornam tão ligadas que compartilham seu estado, independentemente da distância que as separa. Alterar as propriedades de uma partícula fará com que a outra também mude, instantaneamente. O fenômeno é promissor para as comunicações porque, em essência, as informações estão sendo teleportadas entre as partículas. Hipoteticamente, não há limite para a distância na qual o teletransporte quântico pode operar. Isso significa que seria possível alcançar uma comunicação mais rápida do que a velocidade da luz, por exemplo.

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Embora o entendimento atual da física diga que nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz, o teletransporte quântico faz com que as informações pareçam ultrapassar esse limite. O físico alemão Albert Einstein, autor da Teoria da Relatividade, chamou o entrelaçamento quântico de “ação fantasmagórica à distância”, porque seria um evento impossível, ao menos segundo as leis da mecânica quântica ortodoxa.

Daniel Llewellyn, um dos pesquisadores da Universidade de Bristol e coautor do estudo publicado na Nature Physics, afirma que os cientistas foram capazes de demonstrar, no laboratório, um vínculo de alta qualidade entre dois chips, onde os fótons de cada um deles compartilhavam um único estado quântico. Segundo Llewellyn, cada chip foi totalmente programado para realizar uma série de demonstrações que utilizam o emaranhado.

“A demonstração principal foi um experimento de teletransporte de dois chips, pelo qual o estado quântico individual de uma partícula é transmitido através dos dois chips, após a realização de uma medição quântica. Essa medida utiliza o estranho comportamento da física quântica, que, ao mesmo tempo, faz colapsar a ligação de entrelaçamento e transfere o estado da partícula para outra partícula já existente no chip receptor”, explica Llewellyn.

De acordo com a equipe de pesquisadores, a taxa de sucesso no teletransporte foi de 91%. Além disso, eles conseguiram executar outras funções importantes para a computação quântica. Isso inclui a troca de emaranhamento, na qual os estados podem ser passados entre partículas que nunca interagiram diretamente, e o entrelaçamento de até quatro fótons.

As informações foram teletransportadas por várias distâncias. Primeiro, atravessaram uma sala. Em seguida, passaram a percorrer 25km, 100km e, eventualmente, mais de 1.200km, via satélite. Isso já havia sido feito entre partes do mesmo chip de computador, mas o teletransporte entre chips diferentes é um grande avanço para a computação quântica.

O que é teletransporte quântico

Quem é fã de ficção científica e séries como Star Trek tende a se animar ao ler a palavra “teletransporte”, imaginando logo que irá percorrer longos trajetos em um piscar de olhos. Mas o teletransporte quântico não tem nada a ver com mover pessoas, animais, plantas ou objetos: é uma tecnologia que permite transmitir informação de um ponto a outro, sem interferência externa.

Em termos práticos, o teletransporte quântico pode ser a chave para criar sistemas de transmissão de dados 100% seguros. Teríamos um método inviolável, já que qualquer interceptação deixaria marcas na informação.

A computação quântica, por sua vez, irá agilizar a transmissão de dados, a execução de comandos e a realização de cálculos. Máquinas equipadas com processadores quânticos têm potencial para serem milhões de vezes mais poderosas do que os atuais supercomputadores.

* Imagem de Gerd Altmann por Pixabay