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Físicos teletransportam o estado quântico de um fóton para um cristal distante 25 km

Cientistas na Universidade de Genebra (UNIGE) tiveram sucesso em teletransportar o estado quântico de um fóton para um cristal a 25 quilômetros de distância por meio de fibra óptica.

5 anos atrás

Cristais que contêm informações do fóton após o teletransporte.

Calma, ainda não vamos poder mandar o chefe pra Marte. Ainda. As pesquisas estão avançando e, há 10 anos, pesquisadores já tinham teletransportado o estado quântico de um fóton para um cristal por 6 km. Dessa vez, a distância é bem maior.

Uma equipe de físicos teletransportou com sucesso um estado quântico de um fóton de um cristal por mais de 25 quilômetros de distância através de um cabo de fibra óptica. Isso efetivamente mostrou que o estado quântico do fóton, e não a sua composição, é importante para o processo de teletransporte. A equipe foi liderada por Nicolas Gisin da Universidade de Genebra, e os resultados foram publicados na revista Nature Photonics.

Com esse novo artigo, a equipe de Gisin esmagou com sucesso o recorde anterior, quando teletransportaram o estado quântico de um próton por 6 km (Go on! São só 75 milhões de quilômetros até Marte). Os resultados provam “que o estado quântico de um fóton pode ser mantido enquanto transportá-lo em um cristal sem os dois entrarem diretamente em contato”.

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Simplificação do que seria o entrelaçamento quântico.

O teletransporte quântico envolve mover pedacinhos de dados de um lugar para outro instantaneamente, através de um fenômeno conhecido como entrelaçamento quântico (não, não é pseudociência). Entrelaçamento é quando duas partículas ligadas agem como gêmeas, mesmo quando elas estão separadas, e significa que a informação pode imediatamente ser passada de uma para outra sem que elas se toquem (não é lindo isso?).

Primeiro, imagine que dois fótons estão nesse estado de emaranhamento. Para testar e garantir que os cientistas realmente estavam observando essa situação, um fóton foi enviado junto a fibra óptica, a uma distância de 25 km, enquanto o segundo fóton foi armazenado em um cristal. Um terceiro fóton foi enviado como uma bola de bilhar pela fibra óptica para bater o primeiro fóton, destruindo ambos. Os cientistas mediram essa colisão e constataram que a informação contida no terceiro fóton não foi destruída, mas tinha de fato sido transferida para o cristal contendo o segundo fóton emaranhado.

Isso demonstra que “o estado quântico dos dois fótons emaranhados, que são como dois gêmeos siameses, é um canal que permite o teletransporte de luz em questão”, disse Felix Bussieres, principal autor do novo estudo, em um comunicado à imprensa.

É preciso imaginar o cristal como um banco de memória para armazenar informações do fóton, este último é transferido durante estas distâncias usando o efeito do teletransporte”, explica.

O fóton não se teletransportou fisicamente como estamos acostumados na ficção científica, em que o corpo de alguém pode ser movido de um lugar para outro em questão de segundos (meu plano falhou?). Em vez disso, as informações contidas no fóton distante podem ser analisadas com base nos dados que o cristal obteve através do entrelaçamento quântico. Ao conhecer um, você já conhece o outro.

Os pesquisadores estão fascinados com o teletransporte quântico, pois ele pode revolucionar a forma de carregar e transmitir dados. Eles lutaram até agora para encontrar maneiras em que a informação quântica armazenada em luz possa ser usada ​​em sistemas de comunicação existentes.

O fato de que os pesquisadores foram capazes de fazer esse experimento ao longo de 25 quilômetros é enorme em termos de descobertas e avanços futuros e essas conquistas do laboratório de Gisin também devem melhorar a forma de como as interações de entrelaçamento quântico são medidas.

Ainda há um longo caminho a percorrer antes que nós usemos o teletransporte quântico em sistemas de comunicação real, mas este é um passo importante para o desenvolvimento de pesquisas futuras.

A Ciência dá um passo de bebê por vez.

Fonte: SD.

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