Teletransporte costuma trazer à cabeça pessoas desaparecendo em um lugar e surgindo instantaneamente em outro. A física quântica ainda está muito longe desse cenário cinematográfico, mas cientistas acabam de demonstrar algo que torna a palavra um pouco menos fantasiosa. Uma pequena imagem foi usada para testar uma forma inédita de transportar informação, e o verdadeiro impacto do experimento vai muito além daquilo que apareceu na tela.
Uma pequena imagem esconde um experimento muito maior
O resultado visual não impressionaria ninguém acostumado às telas atuais. Nada de fotografia em 4K, paisagens detalhadas ou imagens produzidas por inteligência artificial. O que apareceu do outro lado foi simplesmente uma letra “Q”, formada por apenas 100 pixels.
Por trás dessa imagem rudimentar, porém, estava uma demonstração sofisticada de física quântica.
Uma equipe liderada pelo pesquisador Jietai Jing, da Universidade Normal do Leste da China, conseguiu realizar uma teletransportação quântica usando 100 canais simultaneamente. O estudo foi publicado na revista científica Physical Review Letters.
Os pesquisadores trabalharam com uma estrutura de 10 por 10 modos espaciais de luz. Cada um podia ser controlado de maneira independente e funcionava, na prática, como um canal para transportar informação quântica. A letra Q serviu como uma maneira visual de demonstrar o funcionamento do sistema.
É justamente aqui que surge uma distinção importante: a imagem não desapareceu fisicamente de um ponto para reaparecer em outro.
O que foi transportado foram estados quânticos associados à luz. Depois, essas informações puderam ser reconstruídas no destino, revelando novamente o desenho original.
O verdadeiro avanço está nos 100 canais
A teletransportação quântica em si não é novidade. Cientistas estudam e demonstram esse fenômeno há décadas. O salto deste experimento está principalmente na quantidade de informação processada paralelamente.
Até agora, muitas experiências desse tipo trabalhavam com apenas um canal ou com quantidades relativamente pequenas de canais multiplexados. O novo sistema mostrou que é possível executar o processo simultaneamente em uma escala muito maior.
Isso é importante porque uma futura rede quântica não poderá depender apenas de transmitir informação por distâncias cada vez maiores. Ela também precisará transportar volumes muito superiores de dados.
É semelhante ao que aconteceu com a internet tradicional. Não basta conseguir conectar dois computadores separados por milhares de quilômetros. Para que uma infraestrutura seja realmente útil, ela precisa transmitir grandes quantidades de informação com velocidade, estabilidade e capacidade de expansão.
No experimento chinês, os pesquisadores desenvolveram uma arquitetura óptica capaz de lidar com os 100 canais ao mesmo tempo, evitando a necessidade de construir um conjunto eletrônico independente para cada um deles. Esse detalhe pode facilitar bastante uma futura expansão do sistema.
Os cientistas também avaliaram a chamada fidelidade da transmissão, uma medida usada para verificar o quanto os estados recebidos correspondiam aos originais. O resultado chegou a 0,60 e superou, nos 100 canais, o limite clássico de referência de aproximadamente 0,52 utilizado nesse contexto experimental.
O objetivo final não é transportar fotografias
Apesar da letra Q chamar atenção, enviar imagens dessa maneira não é exatamente o grande objetivo dos pesquisadores.
A ambição é muito maior: conectar computadores quânticos entre si.
Computadores tradicionais processam informações utilizando bits representados basicamente por zeros e uns. Sistemas quânticos trabalham com estados muito mais complexos, explorando propriedades da mecânica quântica que permitem novas formas de processamento.
O problema aparece quando é necessário transportar essa informação de uma máquina para outra. Convertê-la simplesmente em informação clássica pode eliminar justamente as propriedades que tornam a computação quântica tão poderosa.
É aí que a teletransportação quântica ganha importância.
O entrelaçamento permite transferir estados quânticos entre sistemas distantes sem transportar fisicamente a própria partícula original até o destino. Essa característica também está associada ao desenvolvimento de sistemas de comunicação capazes de revelar tentativas de interceptação, já que medições alteram estados quânticos.
Uma internet quântica começa a ganhar forma
O experimento ainda está longe de significar que uma nova internet está pronta para substituir aquela que usamos diariamente. Existem desafios enormes antes que redes quânticas possam funcionar em grande escala.
A própria demonstração teve limitações. Segundo informações sobre o estudo, a matriz de 10 por 10 foi condicionada, entre outros fatores, pela potência do laser utilizado. Fontes mais potentes poderiam abrir caminho para um número maior de modos espaciais e, consequentemente, mais canais simultâneos.
O desafio será aumentar essa capacidade sem perder a precisão necessária para preservar os delicados estados quânticos.
Se isso acontecer, diferentes computadores quânticos poderão trabalhar conectados, compartilhando informação sem precisar transformá-la primeiro no formato convencional.
Em vez de máquinas quânticas isoladas realizando cálculos extraordinariamente complexos sozinhas, seria possível criar redes nas quais diferentes sistemas cooperassem.
Por enquanto, tudo isso foi representado por uma modesta letra Q composta por 100 pontos.
Mas, na história da tecnologia, grandes redes frequentemente começam com transmissões surpreendentemente pequenas.
[Fonte: ansa]
