As informações gravadas no qubit no interior de um diamante são transferidas para outro qubit, no interior de outro diamante, com 100% de garantia. [Imagem: Hanson Lab/TUDelft]
Teletransporte prático
Para um elétron aprisionado no interior de um diamante, o teletransporte seguro já é uma realidade.
“O que é excepcional em nossa técnica é que é 100% garantido que o teletransporte vai funcionar. A informação sempre chegará ao seu destino, por assim dizer. E, mais importante, o método também tem o potencial para ser 100% preciso,” garante o professor Ronald Hanson, da Universidade Tecnológica de Delft, na Holanda.
O grupo do professor Hanson não foi o primeiro a conseguir realizar o teletransporte quântico com garantia de funcionamento, algo realizado por duas outras equipes em meados do ano passado, mas foi o primeiro a conseguir refazer o experimento repetidamente com resultados precisos.
Embora o teletransporte estilo Jornada nas Estrelas continue sendo impossível pelo que se conhece das leis da física, pode-se dizer agora que o teletransporte quântico tornou-se uma realidade prática.
Este é um passo essencial rumo à internet quântica, que promete comunicação ultrarrápida entre computadores – além, é claro, dos próprios computadores quânticos.
Teletransporte quântico
No teletransporte quântico, o dado contido em um qubit é transmitido à distância para outro qubit instantaneamente, graças ao fenômeno do entrelaçamento, em que duas partículas ficam “conectadas” de uma forma que qualquer coisa que acontecer a uma alterará imediatamente a outra.
Neste novo experimento, os qubits estavam a três metros de distância uns dos outros, mas a equipe já anunciou planos para repetir a nova técnica de teletransporte a uma distância de 1.300 metros, entre dois laboratórios da universidade.
Outras técnicas já permitiram realizar teletransportes a mais de 100 km, mas a taxa de erro é grande demais para aplicações práticas.
Os pesquisadores garantem agora ter resolvido esse problema, trazendo a taxa de erros para 0%.
Teletransporte fica seguro e confiável – para elétrons
Microfotografia do chip com quatro qubits – as informações são teletransportadas entre qubits em chips diferentes, sem qualquer contato físico. [Imagem: Hanson Lab/TUDelft]
Vacâncias de nitrogênio
O experimento usa qubits de diamante, produzidos em pontos conhecidos como “vacâncias de nitrogênio”, um defeito que surge na estrutura atômica do diamante quando um átomo de nitrogênio toma o lugar de um átomo de carbono.
Processador quântico é construído dentro de um diamante
Nesse caso, ao lado do átomo de nitrogênio gera-se um espaço vazio, onde não cabe outro átomo de carbono. Mas os elétrons “soltos” dos átomos de carbono ao redor ficam lá, por assim dizer aprisionados – são esses elétrons que são utilizados como qubits.
Elétrons são melhores do que núcleos atômicos para funcionarem como qubits, ou memórias quânticas, porque podem fazer cálculos mais rapidamente.
“Nós definimos o spin (direção de rotação) dessas partículas em um estado predeterminado, verificamos esta rotação e, posteriormente, lemos os dados. E nós fizemos tudo isso em um material que pode ser usado para fazer chips. Isto é importante porque muitos acreditam que somente sistemas baseados em chips podem ser ampliados para uma tecnologia prática,” explica Hanson.
Teletransporte fica seguro e confiável – para elétrons
Esta é a sala de teletransporte – no detalhe, o chip, no centro do qual estão os qubits em seus microdiamantes. [Imagem: Hanson Lab/TUDelft]
Einstein estava errado?
Os pesquisadores acreditam que, além de seu potencial prático, sua técnica poderá se tornar um marco histórico no campo da física.
O experimento repetido a uma grande distância, segundo eles, poderá ser a primeira demonstração que atenda aos critérios do chamado “teste de Bell incontestável” (loophole-free Bell test).
Isto significa que seria a demonstração inequívoca – sem brechas, sem possibilidade de contestação – das correlações não locais entre partículas, comprovando que haveria influências “escondidas” além do espaço-tempo.
Seria então o primeiro caso em que os físicos se encheriam de orgulho ao dizer que “Einstein estava errado” – Einstein nunca acreditou no entrelaçamento quântico, que ele chamava de “ação fantasmagórica à distância”.
