Cientistas conseguem teletransportar átomo por um metro

Avanço é significativo na busca global por processamento prático de informação quântica

Pela primeira vez, cientistas conseguiram teletransportar informações entre dois átomos separados por cerca de um metro - um avanço significativo na busca global por um método de quântico de processamento de dados. O teletransporte pode ser a forma mais misteriosa de transporte da natureza: informação quântica, como o "spin" de uma partícula ou a polarização de um fóton, é transferida de um lugar para outro, sem viajar por nenhum meio físico. Cientistas já tinham conseguido anteriormente o teletransporte entre fótons a distâncias bastante grandes, entre fótons e conjuntos de átomos e entre dois átomos próximos, através da ação intermediária de um terceiro. Nenuhuma dessas experiências, no entanto, proporcionava os meios de exploração e controle da informação quântica através de longas distâncias. Agora, uma equipe do Joint Quantum Institute (JQI) da Universidade de Michigan e de Maryland conseguiu, com sucesso, teletransportar o estado quântico de um átomo diretamente para outro, através de uma distância significativa. Essa capacidade é necessária para sistemas de quânticos de processamento de dados, porque eles irão exigir armazenamento de memória tanto no lado do emissor quanto do receptor da transmissão. Na edição desta sexta-feira, 23, da revista Science, os cientistas relatam que, usando o seu protocolo, a informação teletransportada de átomo a átomo pode ser recuperada com precisão de cerca de 90% - e esse número pode ser melhorado. "Nosso sistema tem o potencial de formar a base para um 'repetidor quântico' em larga escala que ligue memórias quânticas a longas distâncias", disse o líder do grupo, Christopher Monroe. "Além disso, nossos métodos podem ser usados juntamente com operações em bits quânticos, para criar o elemento-chave necessário para a computação quântica." Um computador quântico poderia realizar certas tarefas, como encriptação, cálculos e pesquisas de bancos de dados gigantes consideravelmente mais rápido que as máquinas convencionais. O esforço para conseguir um modelo que funcione é uma questão de grande interesse por todo o mundo. O teletransporte funciona devido a um fenômeno quântico chamado "emaranhamento", que apenas ocorre na escala atômica e subatômica. Uma vez que dois objetos são colocados em um estado de emaranhamento, suas propriedades são intimamente entrelaçadas. Embora essas propriedades não sejam reconhecíveis até que uma medição seja feita, medir qualquer um dos objetos imediatamente determina as características do outro, não importando quanto estejam longe um do outro. "Um aspecto particularmente atraente de nosso método é que ele combina vantagens únicas tanto de fótons quanto de átomos", disso o pesquisador. "Fótons são ideais para transferir informação rapidamente através de longas distâncias, enquanto átomos oferecem um meio valioso para armazenamento de memória quântica. A combinação representa uma arquitetura atraente para um 'repetidor quantico', que permitiria que informação quântica fosse comunicada a distâncias muito maiores do que pode ser feito apensa com fótons. Além disso, o teletransporte de informação quântica dessa maneira poderia formar a base de um novo tipo de rede clássica para determinadas tarefas."