Cientistas usam diamantes quânticos para enviar mensagens em qubits

Por , em 9.07.2018

Pesquisadores da Universidade de Princeton (EUA) criaram diamantes que podem ser capazes de armazenar e transmitir mensagens “secretas” em forma de qubits.

Os diamantes artificiais podem um dia ser usados para construir uma internet quântica segura e inteligente.

Impurezas e informação

A ciência por trás dessa tecnologia é complexa, mas, essencialmente, os pesquisadores têm procurado uma maneira melhor de armazenar e enviar qubits, normalmente transmitidos através de partículas de luz (os fótons).

Esse método funciona apenas para curtas distâncias, antes que a informação fique distorcida.

Os cientistas acham que cristais, como diamantes, podem não distorcer tanto a informação. A ideia, então, é utilizar as falhas dos diamantes (descolorações e impurezas químicas no que seria puro carbono) como “transportadoras” e “transmissoras” de qubits.

O papel do diamante

Os diamantes são como “redes” em que cada átomo de carbono se liga a quatro átomos de carbono vizinhos.

Neste estudo, os pesquisadores manipularam um diamante, trocando alguns átomos de carbono por átomos de silício.

Como resultado, o diamante artificial possui “vácuos de silício”, conferindo-lhe propriedades que o torna útil para sistemas quânticos.

Em última análise, para uma internet quântica, os cientistas querem construir dispositivos de computação onde os dados possam ser codificados em spins (as possíveis orientações que partículas subatômicas podem apresentar) simples, conjuntos de spins coerentes e conjuntos de spins emaranhados.

O novo diamante artificial dá um passo em direção a esse objetivo: uma série de testes e medições provaram que ele emite fótons de frequência bem definida e estável, tornando-se uma promissora interface spin-fóton para transmitir qubits.

Limitações

O resultado do novo estudo é importante, mas não é um grande salto para finalmente termos uma internet quântica.

Ainda existem desafios de engenharia a serem resolvidos para incorporar tais diamantes em tecnologias futuras.

Um artigo sobre os avanços foi publicado na revista científica Science. [FoxNews, Gizmodo]

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