Teletransporte Quântico bate Recorde

Novos Horizontes

Teletransporte quântico atinge distâncias recordes

por John Matson [Scientifc American Brasil]

ESA A Estação Terrestre Ótica da Agência Espacial Europeia, em Tenerife, nas Ilhas Canárias, foi usada como receptor em experimentos recentes de teletransporte quântico.  Duas equipes de pesquisadores estenderam o alcance do teletransporte quântico a distâncias sem precedentes, mais ou menos o equivalente ao percurso de Nova York à Filadélfia. Mas não espere que estações de teletransporte substituam aeroportos ou terminais de trem: o feito só modifica o estado quântico de um único fóton. E apesar de parte da transferência acontecer instantaneamente, os passos necessários para ler o estado quântico teletransportado garantem que nenhuma informação possa ser transmita mais rápido que a velocidade da luz.  O teletransporte quântico depende do fenômeno do emaranhamento, que permite a partículas compartilhar uma ligação frágil e invisível pelo espaço. Dois fótons emaranhados, por exemplo, têm estados de polarização correlatos e opostos – se um fóton estiver verticalmente polarizado, por exemplo, o outro deve estar horizontalmente polarizado. Mas, graças às intricâncias da mecânica quântica, a polarização específica de cada fóton permanece incerta até que uma delas seja medida. Nesse instante a polarização do outro fóton assume a orientação oposta, mesmo a muitos quilômetros de distância.  Um par de fótons emaranhados serve como intermediário no esquema padrão de teletransporte. Suponha que uma pessoa, que chamaremos aqui de Alice, queira teletransportar o estado quântico de um fóton para outra, o Bob. Primeiro ela pega um membro de um par de fótons emaranhados e Bob pega o outro. Então Alice deixa seu fóton emaranhado interferir com o fóton a ser teletransportado e executa uma medição da polarização com um desfecho dependente do estado quântico de ambas as partículas.  Graças à ligação entre Alice e Bob, forjada por emaranhamento, o fóton de Bob imediatamente sente o efeito da medição feita por Alice. O fóton do rapaz assume o estado quântico do fóton original da moça, mas de forma um tanto confusa. Bob não pode recuperar o estado quântico que Alice queria teletransportar até que reverta essa confusão, alterando seu fóton de uma forma que depende do resultado da medição de Alice. Então ele deve esperar Alice lhe dizer como completar o teletransporte – e as palavras dela não podem viajar mais rápido que a luz. Essa restrição garante que informações teletransportadas obedeçam ao limite de velocidade cósmico.  Apesar de o teletransporte não permitir uma comunicação superluminal, ele fornece um caminho ao redor de outro obstáculo físico conhecido como teorema da não-clonagem. Esse teorema afirma que não é possível copiar perfeitamente um objeto quântico para, por exemplo, enviar um fax para outra pessoa. Mas o teletransporte não cria uma cópia em si – ele simplesmente muda a informação quântica de um local para outro, destruindo a original no processo.