Recorde de entrelaçamento quântico chega a 103 dimensões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2014

O próximo passo é descobrir como controlar experimentalmente essas centenas de modos espaciais dos fótons a fim de usá-los para fazer cálculos.
[Imagem: Mario Krenn et al./Pnas]

Modos de vida quânticos

Se Einstein achava o entrelaçamento quântico esquisito, talvez ele agora desse um faniquito.

Uma equipe de pesquisadores da Áustria e da Espanha fez um entrelaçamento quântico recorde de 103 dimensões.

Isso significa que o famoso gato de Schrodinger agora pode ficar, ao mesmo tempo, vivo, morto, ou em 101 outros estados.

Repetindo, tudo simultaneamente.

Quando duas ou mais partículas ficam entrelaçadas, cria-se entre elas uma conexão quase metafísica: qualquer coisa que acontecer a uma alterará imediatamente a outra, mesmo que elas estejam em lados opostos da galáxia - Einstein chamou isso de ação fantasmagórica à distância.

• Ação fantasmagórica à distância é 10.000 vezes mais rápida que a luz

É esquisito - talvez não tanto quanto a superposição, em que duas partículas podem ficar em dois lugares ao mesmo tempo - mas é com base nessas propriedades fora do senso comum que estão sendo construídos os computadores quânticos.

Graças a esses mecanismos, os bits dos computadores quânticos, chamados qubits, podem valer 0 ou 1, ou alguma coisa entre eles, ou 103 coisas ao mesmo tempo.

Entrelaçamento multidimensional

Os físicos já conseguiram entrelaçar até 14 partículas, o que significa que eles já construíram processadores quânticos experimentais de 14 qubits, ainda que nem sempre seja possível usar todos para fazer cálculos.

Agora, Mario Krenn e seus colegas fizeram diferente: eles usaram apenas duas partículas de luz - dois fótons - para entrelaçá-las em 103 estados diferentes.

Segundo eles, isso é mais fácil do que entrelaçar múltiplas partículas, uma dificuldade que tem limitado a construção de processadores quânticos mais próximos da praticidade. O feito foi possível graças ao uso do momento angular orbital da luz, uma técnica mais conhecida como luz torcida e que se espera revolucione também as comunicações clássicas, via satélite ou por fibras ópticas.

"Esse entrelaçamento quântico de elevadas dimensões oferece grande potencial para aplicações de processamento quântico de informações. Em criptografia, por exemplo, nosso método vai permitir manter a segurança da informação em condições realísticas, sob ruído e interferências," disse Marcus Huber, coautor do experimento.

"Além disso, o resultado pode facilitar o desenvolvimento de computadores quânticos experimentais, uma vez que esta seria uma maneira mais fácil de se obter elevadas dimensões de entrelaçamento com poucas partículas," completou Huber.

O próximo passo é descobrir como controlar experimentalmente essas centenas de modos espaciais dos fótons a fim de usá-los para fazer cálculos.

Correção: este artigo foi alterado para corrigir o número de dimensões - 103 - que havia sido grafado incorretamente como 13.

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