Cientistas conseguem "teletransportar" partícula quântica pela primeira vez

Feito abre novas possibilidades para as áreas de computação quântica e de comunicação, afirmam especialistas

Pela primeira vez na história, cientistas foram capazes de transportar uma partícula quântica chamada qutrit. O feito foi realizado por duas esquipes diferentes e abre uma série de novas possibilidades para a computação quântica e a comunicação.

Um bit é a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida e, em sua configuração clássica, pode ser 0 ou 1 (como na computação clássica). Sua contrapartida quântica é o qubit, que é 0 e 1 ao mesmo tempo (como na computação quântica), pois sobrepõe ambos os estados de informação — um exemplo são os fótons, que podem exibir polarização horizontal ou vertical.

Anteriormente, pesquisadores já foram capazes de "teletransportar" essas partículas, pois são mais simples. Então, o que faz o novo feito ser tão especial? Um qutrit contém três unidades de informação, ou seja, pode ser 0, 1 ou 2 simultaneamente — o que significa que um qutrit incorpora e soprepõe os três estados, tornando seu entendimento e manipulação muito mais complexos. A descoberta pode melhorar o processamento de computadores ou a quantidade de informação que pode ser enviada de uma só vez.

O Processo

Para entender o "teletransporte", primeiro é necessário explicar o conceito de "entrelaçamento quântico": também chamado de emaranhamento quântico, ele ocorre quando duas partículas estão conectadas de forma a instantaneamente compartilharem seus estados físicos —, não importando quão grande seja a distância que as separa.

Sendo assim, a propriedade garante a interação remota entre as partículas emaranhadas, ou seja, ao mudar o estado de "A" você está diretamente transportando essa informação e mudando o estado de "B". (O fenômeno é tão intrigante que até o físico Albert Einstein chegou a chamá-lo de "assustador".)

Explicando melhor: no teletransporte quântico, os estados de duas partículas emaranhadas são o fator transportado. Isso significa que ao alterar o spin de um elétron, por exemplo, sua partícula "gêmea" também se modificará — mesmo que não tenha passado pelo mesmo processo.

Em ambos os novos estudos, os cientistas dividiram a órbita de um fóton em três partes muito próximas entre si, isso significa que os pesquisadores conseguiram criar um qutrit e produzir seu entrelaçamento. Ou seja, embora a configuração permaneça lenta e ineficiente, o feito mostra que o teletransporte entre essas partículas é possível.

A descoberta poderá ser usada para tornar a comunicação mais segura, como explicou a Scientific American. Em 2017, um grupo de especialistas usou o satélite Micius da China para realizar o maior experimento: transportar informações entre dois fótons — cada um funcionando como um qubit — entre a Áustria e a China. Como reportaram, ao coletar as informações sobre o estado das partículas, os pesquisadores de cada localidade conseguiram construir uma espécie de "senha" usada por eles para conduzir uma videochamada segura.

A técnica, portanto, age como um selo de cera em uma carta: qualquer interceptação iria gerar interferência e deixaria uma marca detectável. Além disso, por ser mais complexamente estruturada, a comunicação teria menos ruídos e seria mais clara.

Fonte: Revista Galileu