Na verdade, apenas no ano passado, duas equipes separadas conduziram o primeiro teletransporte quântico fora de um laboratório. Agora, pesquisadores na China deram mais um passo: eles teletransportaram com sucesso um fóton da Terra para um satélite em órbita a mais de 500 km (311 milhas).
O satélite, chamado Micius, é um foto receptor altamente sensível capaz de detectar os estados quânticos de fótons individuais disparados a partir do solo. Micius foi lançado para permitir que cientistas testem vários blocos tecnológicos para proezas quânticas incluindo entrelaçamento, criptografia, e teletransporte.
Essa façanha do teletransporte foi anunciada como um dos primeiros resultados dessas experiências. A equipe não só teletransportou o primeiro objeto a partir do solo para a órbita, eles também criaram a primeira rede quântica satélite-terra, quebrando o recorde de maior distância para a qual emaranhamento foi medido.
“O teletransporte de longa distância tem sido reconhecido como um elemento fundamental em protocolos tais como redes quânticas em larga escala e computação quântica distribuída”, disse a equipe chinesa para o MIT Technology Review.
“Experiências anteriores de teletransporte entre locais distantes estavam limitadas a uma distância da ordem de 100 km, devido à perda de fótons em fibras ópticas ou canais de espaço livre terrestres.”
O que vem à mente quando você pensa de teletransporte?
Seu cérebro pode evocar imagens da tripulação da Enterprise em Star Trek desmaterializando-se, mas na verdade é um processo bastante diferente dos filmes de ficção científica presentes.
O teletransporte depende do entrelaçamento quântico – uma situação em que um conjunto de objetos, tais como fótons quânticos se formam, no mesmo instante e lugar no espaço. Desta forma, eles compartilham a mesma existência.
Esta existência partilhada continua mesmo quando os fótons estão separados – o que significa que uma medição imediatamente influencia o estado da outra, independentemente da distância entre elas.
Esta ligação pode ser usada para transmitir informação quântica por “download” das informações associadas a um fóton através de uma ligação emaranhada para outro fóton. Este segundo fóton assume a identidade do primeiro.
Voilà. Teletransporte.
Neste caso particular, a equipe chinesa criou pares emaranhados de fótons no solo a uma taxa de cerca de 4.000 por segundo. Eles, então, enviaram um desses fótons para o satélite, e mantiveram o outro fóton no solo.
Finalmente, eles mediram os fótons no chão e em órbita para confirmar que o entrelaçamento estava ocorrendo.
É importante notar que existem alguns limites para essa tecnologia. Transportar qualquer coisa grande, por exemplo, é um longo caminho. Em teoria, também não há uma distância máxima de transporte, mas o emaranhamento é frágil, e as ligações podem ser facilmente quebradas.
Apesar destes limites, esta pesquisa abre caminho para estudos mais ambiciosos de teletransporte quântico.
“Este trabalho estabelece a primeira ligação fiel terra-satélite e a primeiro teletransporte quântico de ultra-longa distância, um passo essencial para internet quântica em escala global”, diz a equipe.
