Diamantes quânticos vão permitir enviar mensagens secretas em qubits

Cientistas da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, criaram diamantes que podem ser capazes de armazenar e transmitir mensagens “secretas” em forma de qubits.

O estudo, publicado na semana passada na revista Science, acredita que, no futuro, os diamantes artificiais possam ser utilizados para construir uma Internet quântica segura e inteligente.

A ciência responsável pela criação desta tecnologia é complexa. Essencialmente, os investigadores têm procurado uma forma melhor para armazenar e enviar qubits, que são normalmente transmitidos através de partículas de luz, os fotões. Este método funciona apenas em distâncias curtas, antes que a informação fique distorcida.

Os cientistas acreditam que os cristais, como os diamantes, podem não distorcer tanto a informação. A ideia passa assim por utilizar as falhas dos diamantes – descolorações e impurezas químicas no que seria um cristal de puro carbono – como “transportadoras” e “transmissoras” de qubits. Os diamantes têm uma estrutura em rede, na qual cada átomo de carbono se liga a outros quatro átomos de carbono vizinhos.

Na pesquisa, os cientistas manipularam um diamante, trocando alguns átomos de carbono por átomos de silício. Como resultado, o diamante artificial ficou com “vácuos de silício”

, que lhe conferiram propriedades úteis para os sistemas quânticos.

Para uma Internet quântica, os cientistas querem construir dispositivos de computação, nos quais os dados possam ser codificados em spins – as possíveis orientações que as partículas subatómicas podem apresentar – simples, conjuntos de spins coerentes e conjuntos de spins emaranhados.

O novo diamante artificial deixa-nos mais próximos da Internet quântica. Um conjunto de testes e medições provaram que o cristal criado emite fotões com uma frequência bem definida e estável, tornando-se assim uma promissora interface spin-fotão para transmitir qubits.

Apesar dos resultados serem importantes, não representam um grande salto rumo à Internet quântica. A Engenharia fica ainda com grandes desafios a resolver antes de integrar estes diamantes nas tecnologias futuras.

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