Cientistas chineses quebraram o recorde no registro da distância de emaranhamento quântico. Usando o satélite Micius, lançado em agosto, pela primeira vez as informações lançadas foram efetivamente teletransportadas até 1.200 km. Até então, a transmissão via emaranhados de fótons só havia alcançado cerca de cem quilômetros.
O emaranhamento quântico é um fenômeno tão surreal que até mesmo Einstein argumentou contra sua existência, notoriamente se referindo a ele como uma “ação fantasmagórica à distância”. Pares de partículas podem estar inextrincavelmente atados, de modo que eles se interferem não importa quão longe estejam um do outro. Essencialmente, esse processo pode ser usado para “teletransportar” informações de forma instantânea entre distâncias infinitas – ao menos teoricamente. Esse era o problema de Eisntein com a ideia: seu fundamento violou a Teoria da Relatividade Geral, segundo a qual nada pode viajar mais rápido do que a luz.
Isso pode ser útil algum dia, mas os efeitos quânticos são muito sensíveis às interferências do ambiente. Experimentos anteriores envolveram fótons uma fibra óptica para protegê-los enquanto a mensagem se transmitia de partícula para partícula. Esse método foi adotado para marcar o registro anterior, de 100 km, mas esse modelo traz o problema de que, quanto maior a distância, maior a chance de a mensagem se perder ou ser distorcida.
Lançado pelo programa Quantum Experiments at Space Scale (QUESS), o satélite Micius constitui o primeiro passo para construir uma rede global de comunicação quântica. Em vez de fibras físicas, o sistema envia fótons emaranhados através de raios laser. Embora esse formato possa ajudar a minimizar interferências, alinhar a fonte e o receptor é o grande desafio, especialmente ao se considerar a rapidez do satélite.
“Será como lançar uma moeda a partir de um avião a cem mil metros acima do nível do mar exatamente na abertura de um cofre de porquinho rotatório”, compara o coordenador do projeto do instituto QUESS, Wang Jianyu, em comunicado emitido em agosto de 2016, quando o satélite foi lançado pela primeira vez.
Agora, porém, a equipe conseguiu superar essa façanha aparentemente impossível, aplicando o sistema para transmitir fótons emaranhados com energia quântica a uma distância de 1.200 km. Para alcançá-la, o raio laser atravessa um divisor do feixe, que cria dois estados polarizados e diferentes: um que recebe os fótons e outro que os dispara. Com essa estratégia, o Micius se comunica com três satélites receptores distintos a uma distância 12 vezes maior do que o registro anterior, num resultado muito mais eficiente do que as fibras ópticas são capazes de atingir.
“Para a rede quântica, neste trabalho, já conseguimos uma distribuição um trilhão de vezes mais eficiente do que se utilizássemos as melhores fibras de comunicação”, informa Jian-Wei Pan, coordenador da pesquisa.
Uma rede de comunicação quântica não só poderia tornar as telecomunicações muito mais rápidas, mas também mais seguras: a sensibilidade à interferência dos fótons emaranhados atua de maneira vantajosa. Se um terceiro elemento, não autorizado, tentar acessar um sinal, eles o interromperão, tornando-o ilegível e alertando os usuários oficiais para a presença do hacker.
Os resultados foram publicados na revista Science. [NewAtlas]
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