Primeiro roteador quântico do mundo

Apesar das pessoas se empolgarem com a ideia de que a Internet do futuro será movida a partículas quânticas, ninguém realmente sabe como isso funcionará ainda. Mas físicos chineses deram um passo na direção certa, criando o primeiro roteador quântico do mundo.

Se ele puder ser feito para trabalhar em larga escala, a informação quântica transformará o modo com que enviamos dados: em vez de mandar apenas os zeros e uns do código digital, a comunicação quântica pode enviar informações em uma sobreposição de estados que representam ambos zeros e uns ao mesmo tempo. É muito legal, e muito doido.

Atualmente os cientistas conseguem enviar apenas fótons carregando informação quântica na distância de um único cabo de fibra ótica; eles não conseguem transmitir fótons usando tubos diferentes, que é um processo conhecido como roteamento. Normalmente, esse processo (incluindo a forma como ele ocorre nesse roteador que você tem aí em casa) depende da leitura dos dados dentro da transmissão, conhecido como sinal de controle, que determina para onde a informação pode ser enviada.

O problema é que ler um sinal de controle no universo quântico o destrói — tornando impossível ao roteador usar os dados incorporados no sinal. A saída até então seria usar sinais de controle não-quânticos, o que significaria, para início de conversa, perder muitos dos benefícios do uso da informação quântica.

O novo dispositivo da Universidade Tsinghau, na China, cria um fóton quântico, que é uma sobreposição de dois fótons separados que estão nos estados polarizados horizontal e vertical. Esse fóton quântico é então convertido em dois fótons com menos energia que compartilham a mesma polarização dupla. Dessa forma, o roteador pode ler dados de um fóton, que se destrói, e usar o remanescente como o sinal de dados.

Isso talvez soe simples, mas o resultado pode soar um pouco esquisito ao observador casual: o que sai é, na realidade, um resultado probabilístico, o que nem sempre é a mesma coisa. Ainda assim, é dessa forma que o universo quântico trabalha. Há um impasse, porém: o dispositivo só consegue lidar com um bit de dado quântico por vez, o que o torna mais uma prova de conceito do que qualquer outra coisa.

Ainda assim, é o mais longe que alguém já conseguiu chegar no caminho para a Internet quântica — apenas não sabemos como as coisas serão quando estivermos lá. [arXiv via Technology Review.]

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