Um marco espetacular na física quântica foi alcançado recentemente, com a realização do primeiro teletransporte quântico de um estado de luz por meio da internet. Essa conquista notável foi reportada pela prestigiosa publicação Secrets of the Universe.

Pesquisadores dos Estados Unidos conseguiram transmitir informações quânticas com sucesso através de mais de 30 quilômetros de cabos de fibra óptica, enquanto tráfego comum da internet fluía pelas mesmas linhas. Isso mostra não apenas a viabilidade do teletransporte quântico, mas também o potencial de integração com a infraestrutura de internet existente.

O teletransporte quântico é um conceito fascinante onde as propriedades de uma partícula quântica, neste caso, um fóton, são transferidas de um lugar a outro, sem que o objeto físico em si se mova. Imagine enviar uma mensagem que recria o objeto original em um local diferente, destruindo o original no processo. Embora isso possa parecer uma premissa de ficção científica, como nas aventuras de Star Trek, essa tecnologia se baseia em princípios profundos da mecânica quântica.

Durante a pesquisa, os acadêmicos exploraram minuciosamente a interação da luz com outros sinais que circulam pelos cabos de fibra óptica. Eles desenvolveram técnicas inovadoras para minimizar a interferência de dados regulares, garantindo que o frágil estado quântico do fóton fosse preservado durante a transmissão.

Esse processo exigiu posicionar os fótons em locais específicos dentro da fibra para evitar a dispersão e mistura com outras ondas de luz. Prem Kumar, professor da Universidade Northwestern e líder do estudo, expressou sua empolgação: "Isso é incrivelmente emocionante porque ninguém pensou que fosse possível. Nosso trabalho abre portas para redes quânticas e clássicas de próxima geração utilizando uma infraestrutura de fibra óptica unificada. Estamos preparando o caminho para comunicações quânticas de alto nível."

Um aspecto notável da pesquisa é que os cientistas observaram que a interrupção do emaranhamento quântico ocorria em comprimentos de onda próximos ao tráfego da internet comum. Porém, ao utilizar comprimentos de onda significativamente diferentes, o emaranhamento não foi afetado, evidenciando que o teletransporte quântico é limitado apenas pela velocidade da luz, uma descoberta que pode mudar as regras do jogo das comunicações.

Nas comunicações ópticas, todos os sinais são convertidos em luz. Kumar explicou: "Os sinais convencionais em comunicações clássicas normalmente envolvem milhões de partículas de luz, enquanto a informação quântica utiliza fótons únicos." Essa distinção traz um potencial inexplorado para a eficiência das redes de internet do futuro.

Jordan Thomas, Ph.D. em formação no laboratório de Kumar e autor principal do artigo, descreveu o processo: "Ao realizar uma medição destrutiva em dois fótons — um transportando um estado quântico e o outro emaranhado com ele — o estado quântico é transferido para o fóton restante, que pode estar a grandes distâncias. Isso significa que a informação pode ser trocada sem que a informação em si precise percorrer toda essa distância."

Essa descoberta pode levar a aplicações práticas que vão desde a criptografia quântica até redes de comunicação que superem as limitações atuais. Estamos, de fato, à beira de uma nova era em comunicações quânticas, onde o impossível pode se tornar realidade!