Teletransporte quântico é alcançado pela primeira vez através da internet

Pesquisadores nos Estados Unidos realizaram um feito notável ao teleportar com sucesso um estado quântico de luz através de mais de 30 quilômetros de cabo de fibra óptica, simultaneamente ao tráfego intenso da internet. Esta conquista, considerada antes impossível, representa um avanço significativo para o desenvolvimento de uma rede de computação quântica conectada, métodos de criptografia aprimorados e novas técnicas de sensoriamento.

Um marco na comunicação quântica: Segundo Prem Kumar, engenheiro de computação da Northwestern University e líder do estudo, "Este é um avanço incrivelmente empolgante, porque ninguém acreditava que isso fosse possível". O estudo demonstra que é possível compartilhar a infraestrutura de fibra óptica entre redes quânticas e clássicas, abrindo caminho para levar a comunicação quântica a um novo patamar.

Entendendo o teletransporte quântico: Embora lembre vagamente os sistemas de transporte da série Star Trek, o teletransporte quântico envolve pegar as possibilidades quânticas de um objeto em um local e, ao destruí-lo cuidadosamente, transferir o mesmo equilíbrio de possibilidades para um objeto similar em outro local. É importante destacar que o processo de entrelaçamento de suas identidades quânticas requer o envio de uma onda de informação entre os pontos no espaço. O estado quântico de qualquer objeto é um conjunto de possibilidades que podem se perder em instantes se não forem protegidas. Ondas eletromagnéticas e o movimento de partículas podem levar à decoerência.

O desafio da transmissão quântica em infraestrutura existente: Proteger estados quânticos em computadores é um desafio. Contudo, o feito desta equipe de pesquisa foi conseguir transmitir um único fóton através de fibras ópticas em uso, que também transportavam transações bancárias, vídeos e mensagens de texto, mantendo a integridade quântica. Para isso, aplicaram técnicas que restringiram o canal do fóton e reduziram as chances de dispersão, misturando-se com outras ondas. Kumar explica: "Estudamos cuidadosamente como a luz é espalhada e colocamos nossos fótons em um ponto onde esse mecanismo de dispersão é minimizado".

Avanços e implicações futuras: Outros grupos de pesquisa conseguiram transmitir informações quânticas ao lado de dados clássicos em simulações da internet. Contudo, a equipe de Kumar foi a primeira a teleportar um estado quântico ao lado de um fluxo real da internet. Cada teste contribui para que a internet quântica se torne uma realidade, possibilitando novas ferramentas para medir, monitorar, criptografar e calcular informações. Tudo isso sem a necessidade de construir uma nova infraestrutura. Segundo Kumar, o teletransporte quântico tem o potencial de fornecer conectividade quântica segura entre nós geograficamente distantes. Ao escolhermos os comprimentos de onda corretos, as comunicações clássicas e quânticas poderão coexistir.