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Novo recorde de teletransporte quântico

Com informações da ESA - 10/09/2012

O experimento, realizado entre dois observatórios astronômicos, dependeu de estritas condições ambientais para que pudesse ser realizado sem interferências. [Imagem: IQOQI-Vienna]

Teletransporte de propriedades

Foi batido um novo recorde de distância no teletransporte quântico, reproduzindo as características de uma partícula de luz a 143 quilômetros de distância de onde se encontrava a partícula original.

A equipe da Áustria, Canadá, Alemanha e Noruega foi financiada pela ESA (agência espacial europeia).

O experimento conseguiu transferir as propriedades físicas de uma partícula de luz, um fóton, a outro fóton, por teletransporte quântico.

A transferência cobriu os 143 Km que separam o telescópio Jacobus Kapteyn, na ilha de La Palma, nas Canárias, e a Estação Óptica de Terra, em Tenerife.

O recorde anterior, pertencente a uma equipe chinesa, era de 97 km.

• Teletransporte quântico bate recorde de distância

Entrelaçamento entre fótons

Para que o teletransporte quântico seja possível, as duas partículas devem "entrelaçar-se" - compartilhar as propriedades físicas por meio de um fenômeno conhecido como entrelaçamento quântico.

Com o entrelaçamento, a medição de uma determinada propriedade física, como a polarização ou o spin, irá gerar o mesmo resultado nas duas partículas, independentemente da distância que se encontram uma da outra, e sem que se transfira fisicamente qualquer outro sinal entre elas.

Ou seja, ao contrário do teletransporte da ficção científica, a partícula não é "desmaterializada" em um ponto e novamente materializada noutro: ainda que a original desapareça, apenas as propriedades da partícula são transferidas, não há transferência de matéria.

Albert Einstein referiu-se ao fenômeno do entrelaçamento quântico como uma "ação fantasmagórica à distância", mas hoje este fenômeno físico está bem documentado e é fundamental para as futuras gerações de computadores quânticos, baseados no teletransporte de bits quânticos ou 'qubits'.

O fenômeno também é a base da criptografia quântica, que muitos ainda defendem como sendo inviolável.

Criando fótons entrelaçados

Além de detectores de fótons muito sensíveis, os relógios nas estações de origem e de destino tiveram que ser sincronizados com uma precisão de 3 bilionésimos de segundo.

Com isto, os cientistas asseguraram-se de que os fótons corretos estavam sendo detectados.

Os dois telescópios estão localizados em terreno vulcânico, a 2.400 metros de altura, e devem fazer frente a condições meteorológicas desafiadoras para este tipo de medição - as equipes tiveram que esperar quase um ano, depois da falha de uma primeira tentativa, devida ao mau tempo.

O experimento foi realizado em maio, mas só agora o artigo científico descrevendo a quebra do recorde de distância do teletransporte quântico foi publicado.

Teletransporte espacial

"O passo seguinte será conseguir o teletransporte com um satélite em órbita, para demonstrar que a comunicação quântica é possível em escala global", disse Rupert Ursin, da Academia Austríaca de Ciências.

O interesse da ESA é demonstrar que é possível usar o teletransporte quântico para futuras missões espaciais.

"Este efeito encurta o caminho até às comunicações quânticas a longa distância," explicou Eric Wille, supervisor do projeto.

O teletransporte quântico pode aumentar a segurança da informação, mas não sua velocidade.

Apesar da informação de uma partícula afetar a outra instantaneamente, por meio do entrelaçamento quântico, a informação só pode ser totalmente reconstruída no ponto B usando dados adicionais transmitidos por métodos convencionais a partir do ponto A - ou seja, a informação não viaja mais rápido do que a luz.

Bibliografia:

Quantum teleportation over 143 kilometres using active feed-forward
Xiao-Song Ma, Thomas Herbst, Thomas Scheidl, Daqing Wang, Sebastian Kropatschek, William Naylor, Bernhard Wittmann, Alexandra Mech, Johannes Kofler, Elena Anisimova, Vadim Makarov, Thomas Jennewein, Rupert Ursin, Anton Zeilinger
Nature
Vol.: Advance Online Publication
DOI: 10.1038/nature11472

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