Pela primeira vez, pesquisadores conseguem fazer teletransporte com qubits distantes

Com avanço, internet quântica está cada vez mais próxima

Pela primeira vez, pesquisadores conseguem fazer teletransporte com qubits distantes
Créditos: Matteo Pompili for QuTech.

Em 2014 um grupo de cientistas conseguiu realizar pela primeira vez um teletransporte 100% seguro garantido de qubits, e agora 8 anos depois, Sophie Hermans e seus colegas, um grupo de pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft, nos países baixos, foi capaz de dar mais um passo rumo a internet quântica.

Conseguiram pela primeira vez usar o teletransporte quântico para transferir informações entre qubits que estavam a uma longa distancia um do outro. Ou seja, conseguiram levar informação armazenada a uma longa distancia se que houvesse qualquer perda pelo caminho.

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Claro, quando falamos sobre teletransporte, automaticamente buscamos as referências que temos nos filmes de ficção e jogos eletrônicos, o que não está tão distante do que foi feito em pesquisa, exceto pelo fato de que não estão lidando com matéria orgânica e sim apenas informações.

Porém, a importância aqui é que, diferente da internet comum que conhecemos, esta não viaja pelo espaço intermediário, o que tornaria quase impossível de ser interceptada, tornando-a um grande passo rumo a uma criptografia quântica a ser usada para o futuro.

Como é feito o teletransporte

Os qubits são construídos dentro de diamantes e para que eles funcionassem dentro desse experimento, foi necessário os seguintes ingredientes: Um link por entrelaçamento quântico entre o remetente e o receptor, e uma forma segura para ler os qubits e a sua capacidade de armazenar temporariamente os valores de cada um desses qubits.

Para a realização do teste a equipe usou três diamantes com qubits que pudessem armazenar informações por um período maior de tempo, com cada um desses diamantes sendo nomeados e recebendo uma função, eles são: Alice, Bob e Charlie.

E para que o teletransporte funcione, o primeiro passo é criar um emaranhamento entre Alice e Charlie, que apesar de não ter quaisquer conexão física com Bob, ambos estão diretamente conectados. Com o emaranhamento feito, Bob, armazenará o seu dado e criará um estado de entrelaçamento com Charlie, para que então ele possa enviar o seu estado adiante. Em resumo, com Alice e Charlie entrelaçados, e Bob enviando a informação do seu estado, o teletransporte está pronto para ser usado.

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O próximo passo é criar a mensagem que será enviada, o bit quântico. O que nesse caso é feito em Charlie e a mensagem a ser enviada pode ser um valor de 1 á 0 ou qualquer outra variável quântica intermediaria. E para garantir que o teletransporte funcione, o experimento foi feito repetidamente utilizando vários valores pelos pesquisadores.

Sendo a última etapa do experimento o teletransporte de Charlie para Alice, onde Charlie faz uma medição conjunta com a mensagem em seu processador quântico e a sua outra metade do estado emaranhado, no caso Alice tem a outra metade desse estado. É será durante esse processo de medição que, então, a informação que está ao lado de Charlie é teletransportada para ao lado de Alice.

A Internet Quântica

O curioso aqui é que durante o processo de transferência, o bit quântico enviado é criptografada e a sua chave é o resultado da medição de Charlie. Que em seguida, conforme o estudo:

"Então Charlie envia o resultado da medição para Alice, após o que Alice realiza a operação quântica relevante para descriptografar o bit quântico. Por exemplo, através de um “bit flip”: 0 torna-se 1 e 1 torna-se 0. Após Alice ter realizado a operação correta, a informação quântica é adequada para uso posterior. O teletransporte foi bem sucedido!"

A equipe agora está empenhada em descobrir meios de fazer com a informação retorne, para que assim eles possam criar um fluxo ilimitado de envio e recebimento de informações da forma mais segura possível, e "a longo prazo, esse tipo de teletransporte servirá, portanto, como a espinha dorsal da Internet quântica".

O estudo completo foi publicado no jornal cientifico Nature e pode ser lido aqui.

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Via: The Quantum Insider
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Diogo Batista

Um apaixonado por games, filmes de horror, livros e metal extremo. Começou a produzir conteúdo na internet quando tudo ainda era mato e não parou mais.

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