Uma equipa de cientistas austríacos desenvolveu novos métodos para aperfeiçoar o domínio experimental de sistemas quânticos complexos – fundamentais para o futuro de tecnologias como computadores quânticos e criptografia quântica, e que poderão permitir o teletransporte de sistemas quânticos complexos.
Nos últimos anos, grandes empresas como a Google e a IBM têm competido com institutos de investigação em todo o mundo para produzir bits quânticos entrelaçados – que, tal como os bits normais nos computadores convencionais, são a menor unidade de informação em sistemas quânticos – em quantidades cada vez maiores. O objectivo: desenvolver um computador quântico funcional.
De acordo com um novo estudo, publicado a 29 de outubro na revista Nature, físicos da Universidade de Viena e da Academia de Ciência da Áustria propuseram-se a usar sistemas quânticos mais complexos do que os bits quânticos entrelaçados bidimensionais para aumentar a capacidade de informação transmitida com o mesmo número de partículas.
Para aumentar esta capacidade, a nova investigação concentrou-se na sua complexidade, em vez de aumentar apenas o número de partículas envolvidas.
“A diferença na nossa experiência é que, pela primeira vez, envolve três fotões além da natureza bidimensional convencional”, explicou o principal autor do estudo, Manuel Erhard.
A equiap de cientistas usou sistemas quânticos com mais de dois estados possíveis – neste caso particular, o momento angular de partículas de luz individuais. Estes fotões individuais têm uma capacidade de informação mais alta que os bits quânticos.
O entrelaçamento dessas partículas, contudo, mostrou-se difícil ao nível conceptual. Mas os investigadores superaram o desafio utilizando um algoritmo de computador, chamado Melvin, que procura uma implementação experimental. Desta forma, determinaram a melhor configuração experimental para produzir o entrelaçamento.
Depois de algumas simplificações na configuração experimental, os físicos ainda enfrentaram grandes desafios tecnológicos. Para resolvê-los, usaram tecnologia laser de última geração e uma multi-porta especialmente desenvolvida. “Esta multi-porta é o coração da nossa experiência e combina os três fotões para que eles sejam entrelaçados em três dimensões”, explicou Erhard.
O esforço valeu a pena: a propriedade peculiar do entrelaçamento de três fotões em três dimensões deverá agora permitir a investigação experimental de novas questões fundamentais sobre o comportamento dos sistemas quânticos.
Além disso, os resultados deste estudo também podem ter um impacto significativo em tecnologias futuras, como o teletransporte quântico.
“Acho que os métodos e tecnologias que desenvolvemos permitem teletransportar uma proporção maior da informação quântica total de um único fotão, o que pode ser importante para as redes de comunicação quântica”, afirmou Anton Zeilinger, outro investigador envolvido no estudo.
Mas mais do que isso, estará cada vez mais à vista o tempo em que será possível aumentar ainda mais a complexidade dos sistemas quânticos teletransportados – talvez chegando ao ponto de o fazer com objetos ou seres vivos. Algo que ainda hoje está apenas no campo das mais loucas ideias da ficção científica.
(dr)
Enquanto pensam na aplicabilidade desta forma, tenho uma visão completamente fora da caixinha: duas passagens (portais) entrelaçados… se algo entrar de um lado, sai outro… Na verdade suspeito que “buracos de minhoca” nada mais sejam que dois buracos negros entrelaçados desta maneira.
Tu deves andar pouco f=%$&/ dessa cabeça deves…