Internet quântica cada vez mais próxima

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/06/2013

Ilustração do entrelaçamento de duas memórias quânticas distantes, operando em comprimentos de onda diferentes, usando fótons de telecomunicações transmitidos por fibra óptica.[Imagem: APS/Alan Stonebraker]

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Cientistas do mundo todo estão montando rapidamente o quebra-cabeças do processamento e da transmissão de informações quânticas.

Na verdade, cada grupo está criando suas próprias peças que, aos poucos, estão se juntando para mostrar uma paisagem cada vez mais clara e significativa.

Há poucos dias, duas inovações importantes mostraram que, qualquer que seja a plataforma que irá vingar na computação quântica, a manipulação e a transmissão dos qubits é cada vez mais fácil e mais precisa.

Agora, Julia Fekete e seus colegas do Instituto de Ciências Fotônicas, na Espanha, mostraram que a internet quântica é um recurso definitivamente ao alcance da tecnologia atual.

Internet quântica

Pelo menos um tipo de computador quântico já é uma realidade, mas transmitir esses dados a longa distância - em outras palavras, criar uma internet quântica - ainda é um desafio a vencer.

A grande vantagem da internet quântica é que os dados poderão ser trocados de forma totalmente segura.

Os pesquisadores espanhóis criaram uma fonte de luz quântica que cria um fóton compatível com uma memória quântica de estado sólido - um qubit feito de cristais dopados de praseodímio -, e outro fóton no comprimento de onda das telecomunicações, permitindo assim a conexão entre o qubit e a rede de fibras ópticas.

Este é um elemento crítico de um repetidor quântico compatível com o atual sistema de telecomunicações, trazendo para mais próximo do nível prático a criação de uma internet quântica super-segura.

Tudo foi feito usando fibras ópticas comuns.

Em nível de laboratório, as informações quânticas podem ser facilmente transmitidas usando fótons infravermelhos correndo no interior de fibras ópticas.

Informações quânticas trafegam em rede de fibras ópticas

No nível prático, porém, os fótons decaem exponencialmente conforme viajam, limitando as comunicações a uma distância máxima de algo próximo dos 100 quilômetros.

Para resolver essa limitação, é necessário criar repetidores quânticos, dispositivos que possam pegar o fóton que está esmaecendo e "reforçá-lo" - efetivamente, ofóton deve ser teletransportado para que seja "purificado", tornando-se capaz de prosseguir por mais um trecho, até encontrar outro repetidor, e assim por diante.

Bibliografia:

Ultranarrow-Band Photon-Pair Source Compatible with Solid State Quantum Memories and Telecommunication Networks
Julia Fekete, Daniel Rieländer, Matteo Cristiani, Hugues de Riedmatten
Physical Review Letters
Vol.: 110, 220502
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.220502