Acabamos de dar um passo importante em direção à teletransportação de imagens usando apenas a luz
A utilização potencial da teleportação de estados quânticos desempenha um papel significativo no aprimoramento da segurança das redes de informações do futuro.
Apesar do progresso notável, a técnica existente permanece relativamente lenta e complicada. Isso poderia mudar à medida que os cientistas exploram um método inovador para transferir eficientemente estados de luz a fim de construir uma imagem usando apenas um par de fótons emaranhados.
Uma equipe colaborativa proveniente da África do Sul, Alemanha e Espanha vislumbra que essa inovação possa contribuir para o desenvolvimento de futuras redes seguras, enfatizando que se os dados essenciais não forem transmitidos fisicamente, eles não estarão sujeitos a roubo.
O físico Andrew Forbes, vinculado à Universidade do Witwatersrand, explica: “Tradicionalmente, duas entidades comunicantes transferem fisicamente informações uma para a outra, mesmo no reino quântico. No entanto, agora é concebível teleportar dados de forma a contornar a transmissão física real por meio da conexão – uma realização da tecnologia à la Star Trek.”
A pesquisa aproveita o conceito de emaranhamento quântico, em que partículas separadas por grandes distâncias mantêm uma conexão misteriosa devido à física quântica. O estado de uma partícula transmite informações sobre sua contraparte distante.
Embora este estudo tenha utilizado dois fótons emaranhados, eles conseguiram codificar significativamente mais informações neles do que o habitual, abrindo a possibilidade de codificação de imagens. Além disso, essas informações adicionais foram ‘teletransportadas’ com sucesso de um local para outro.
No entanto, é crucial notar que isso não foi uma teleportação tradicional. Embora as informações em si não tenham sido fisicamente transferidas, a medição precisa de um atributo específico de uma partícula emaranhada influenciou instantaneamente o atributo correspondente na outra, transmitindo efetivamente seu estado quântico.
Posteriormente, transferindo detalhes reais da partícula medida originalmente por meio de meios convencionais, o estado original poderia ser preservado enquanto as informações transmitidas eram destruídas.
Embora isso não acelere a transmissão de informações, oferece uma valiosa marca d’água quântica para proteger dados confidenciais.
Em seu experimento mais recente, os pesquisadores apresentaram uma técnica de detecção inovadora capaz de obter medições relacionadas ao momento angular de um fóton, aumentando assim o número de dimensões que podem ser teleportadas em um estado quântico.
O físico Andrew Forbes esclarece: “Este protocolo apresenta todas as características da teleportação, com exceção de um aspecto crucial: requer um feixe de laser potente para aumentar a eficiência do detector não linear, permitindo que o remetente determine o que precisa ser enviado sem obter conhecimento real. Nesse sentido, não se qualifica estritamente como teleportação, mas poderia fazê-lo com melhorias no detector não linear.”
O “detector não linear” mencionado desempenha um papel fundamental no gerenciamento da capacidade aumentada dos fótons emaranhados e na garantia da transmissão precisa das informações de um local para outro.
Uma possível aplicação dessa tecnologia, conforme idealizada pelos pesquisadores, envolve a transmissão da impressão digital de um indivíduo para uma instituição financeira. Ao teleportar detalhes espaciais da impressão digital na forma de um estado quântico, sistemas de segurança futuros poderiam gerar uma chave personalizada que bloqueia com segurança informações digitais vinculadas à identidade do indivíduo.
Embora a física subjacente envolvida nesse empreendimento seja complexa, a execução bem-sucedida do experimento de prova de conceito no laboratório sugere avanços futuros no campo da teleportação quântica.
O físico Adam Vallés, ligado ao Instituto de Ciências Fotônicas (ICFO) na Espanha, afirma: “Esperamos que este experimento, demonstrando a viabilidade do processo, inspire avanços adicionais na comunidade de óptica não linear, empurrando os limites em direção a uma implementação quântica completa.” [Science Alert]
