As informações são inseridas em um sistema em um local. Um interruptor é acionado. Instantaneamente, essa informação aparece em outro local a quilômetros de distância. Parece ficção científica, mas está a caminho de se tornar realidade. Isto é teletransporte quântico e pode ser o futuro das comunicações extremamente rápidas.
A abordagem depende do que é chamado emaranhamento quântico — onde duas partículas estão ligadas entre si de tal forma que compartilham estados. O estado de uma partícula é refletido pela outra partícula e, aqui está a parte surpreendente, isso se aplica independentemente da distância entre as partículas. Isso significa que pares de partículas emaranhadas podem ser usados para teletransportar informações através de grandes distâncias, de forma eficaz e instantânea.
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Mas há um longo caminho a percorrer entre a compreensão do emaranhado quântico na teoria e a sua utilização para comunicações na prática. Recentemente, porém, pesquisadores do Fermilab em Illinois conseguiram demonstrar o teletransporte quântico sustentado à distância com boa fidelidade. Distância e fidelidade são importantes para o desenvolvimento de tecnologia de comunicação utilizável.
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Os pesquisadores conseguiram enviar bits quânticos, chamados qubits, por 43 quilômetros de cabos de fibra óptica com fidelidade superior a 90%. O hardware utilizado incluiu dispositivos especiais para a detecção de fótons únicos, bem como equipamentos eletrônicos prontos para uso para redes de fibra óptica.
“Estamos muito orgulhosos de ter alcançado este marco no teletransporte quântico sustentável, de alto desempenho e escalável sistemas”, Maria Spiropulu, professora de física Shang-Yi Ch’en na Caltech e diretora do programa de pesquisa IN-Q-NET, disse em um declaração. “Os resultados serão melhorados ainda mais com as atualizações do sistema que esperamos concluir até o segundo trimestre de 2021.”
O Departamento de Energia também manifestou recentemente o seu interesse no teletransporte quântico, tendo compartilhou seus planos para criar uma Internet quântica nacional com base na área de Chicago. A demonstração no Fermilab mostra como uma rede de internet super rápida poderia ser criada.
“Com esta demonstração, estamos começando a lançar as bases para a construção de uma rede quântica metropolitana na área de Chicago”, disse Spentzouris.
As melhorias mostradas tanto na fidelidade quanto na distância de transferência de dados são marcos importantes na criando a próxima geração de tecnologia de comunicação, que poderá eventualmente ser usada em todo o mundo. globo.
“Estamos entusiasmados com estes resultados”, disse o cientista do Fermilab Panagiotis Spentzouris, chefe do programa de ciência quântica do Fermilab e um dos coautores do artigo. “Esta é uma conquista fundamental no caminho para a construção de uma tecnologia que irá redefinir a forma como conduzimos a comunicação global.”
Os resultados são publicados na revista PRX Quantum.
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