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Aqui está o que você aprenderá ao ler esta história:
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Para que a Internet quântica do futuro funcione, os cientistas precisam aperfeiçoar um repetidor quântico que possa enviar informações por longas distâncias.
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Um novo estudo fornece um vislumbre desta tecnologia, à medida que dois fótons emitidos por pontos quânticos transferem (ou teletransportam) informações entre eles.
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Isso só foi possível graças à capacidade dos cientistas de produzir fótons com cores e perfis temporais muito semelhantes, enquanto ajustam a frequência entre os fótons usando conversores de frequência.
Toda a tecnologia impressionante que abrange Jornada nas Estrelas universo, o teletransportador é sem dúvida um dos conceitos mais alucinantes. Uma nave do pesadelo de Teseu, onde os átomos da nossa existência são destruídos e depois remontados em algum local distante, o teletransporte oferece uma preocupação bastante filosófica por estar tecnologicamente fora de alcance.
Embora isto seja impossível (pelo menos, em 21Santo século) reconstrução de sete bilhões de bilhões bilhão Átomos que compõem o corpo humano, teletransportar-se para o reino quântico é muito mais possível – embora não, de forma alguma, simples. Em um novo estudo publicado na revista Dr. Comunicação da naturezaUma equipe de cientistas da Universidade de Stuttgart, da Universidade de Saarland e do Instituto Leibniz de Pesquisa de Estado Sólido e Materiais (IFW Dresden) em Dresden transferiu com sucesso informações quânticas entre dois fótons de uma fonte de luz distante gerada a partir de um ponto quântico. Embora este não seja o primeiro teletransporte quântico alcançado (este “primeiro mundo” tem alguns modificadores anexados), é um grande passo em direção à criação de repetidores quânticos que servirão como nós na futura Internet quântica.
Assim como os dados digitais, a informação quântica codifica zeros e uns, mas na polarização dos fótons. Como os fótons seguem as regras da mecânica quântica, a polarização de um fóton não pode ser lida sem deixar rastros, razão pela qual uma Internet quântica seria inerentemente segura. Cientistas foi comprovado Que uma futura Internet quântica poderia realmente funcionar em redes de fibra existentes (afinal, é apenas luz), mas há um problema: a informação quântica não pode ser amplificada por repetidores normais porque isso destruiria o estado quântico. Em vez disso, os cientistas precisavam aperfeiçoar uma solução alternativa, e é aí que entra o teletransporte quântico.
“Pela primeira vez em todo o mundo, conseguimos transferir informação quântica entre fotões provenientes de dois pontos quânticos diferentes”, disse o coautor do estudo, Peter Michler, da Universidade de Estugarda, num comunicado de imprensa. “Transferir informação quântica entre fótons de diferentes pontos quânticos é um passo importante para colmatar distâncias maiores.”
Um dos desafios técnicos mais difíceis nesta pesquisa foi criar fótons indistinguíveis uns dos outros, o que significa que tinham o mesmo perfil temporal e cor. Isto é extremamente difícil quando os fótons se originam de diferentes fontes de luz, como acontece neste estudo.
“Os quanta de luz de diferentes pontos quânticos nunca foram teletransportados antes porque é muito desafiador”, disse Tim Strobel, principal autor do estudo na Universidade de Stuttgart, em comunicado à imprensa. “Nessas ilhas semicondutoras, existem certos níveis fixos de energia, assim como um átomo.”
De acordo com Strobel, o IFW Dresden desenvolveu a capacidade de criar pontos quânticos com diferenças mínimas, o que significa que podem criar fótons notavelmente semelhantes entre si. Um ponto quântico produz um único fóton e o outro um par de fótons.
A chave para realizar esse teletransporte entre as duas partículas foi o conversor de frequência, que ajusta a diferença de frequência entre os dois fótons. Embora a taxa de sucesso do teletransporte seja atualmente de cerca de 70 por cento, os autores esperam que refinamentos futuros melhorem esse número e, ao mesmo tempo, continuem a reduzir a diferença entre os dois fótons. “Queremos reduzir isso através do avanço das técnicas de fabricação de semicondutores”, disse Strobel em comunicado à imprensa.
Os repetidores quânticos têm sido um enorme obstáculo de engenharia que nos separa de uma futura Internet quântica, mas com o teletransporte avançado esse obstáculo parece cada vez menos assustador.
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