Ciência

Cientistas criam a primeira “rede universal quântica”

Um grupo de cientistas alemães, do Instituto de Ótica Quântica (MPQ) de Max Planck, criou a primeira “rede universal quântica”, que poderá mesmo vir a torna-se a Internet quântica do futuro.

Para já, esta rede quântica estende-se por uma distância de apenas 21 metros, o espaço entre dois laboratórios, mas objetivo dos cientistas é aumentar a distância e o número de nós (ligações) interligados.

O conceito é extremamente engenhoso, cada nó é representado por um único átomo de rubídio, que se encontra preso dentro de uma cavidade ótica refletora. Quanto lidados, os átomos comunicam entre si, através da emissão de um único fotão ao longo de um cabo de fibra ótica.

Cada átomo representa um qubit (bit quântico) e a polarização do fotão emitido, representa o estado quântico do qubit. Desta forma, o qubit assume a forma de um 0 ou de um 1, dependendo do estado da sua polarização.

Ao absorver o fotão, o qubit assume o estado quântico do transmissor, assim sendo, estamos perante uma rede de qubits, que pode enviar, receber e armazenar informação quântica.

A maior dificuldade foi encontrar átomos e fotões, que interagissem entre si. O facto de serem ambos, incrivelmente pequenos, complica a difícil a tarefa de fazer com que estes colidam. No entanto, a cavidade ótica refletora resolve esse problema, ao forçar os fotões a fazer dezenas de milhares de ricochetes, até (eventualmente) colidirem.

Os cientistas foram capazes de realizar operações de leitura e gravação, através da rede quântica, que se estende ao longo de 60 metros de cabo de fibra ótica. Contudo, apenas conseguiram obter uma taxa de sucesso de 0.2%, na transferência de estados quânticos.

Apesar de não existirem imagens que o comprovem, o equipamento de emissão e receção dos qubits deverá ser bastante grande, para conseguir manter os átomos de rubídio próximos do zero absoluto.

Agora, os principais objetivos dos cientistas do MPQ são: a ampliação do tamanho da rede quântica, o aumento do número de nós e melhoramento a (alta) taxa de 99,8% de insucesso na transferência de dados.

Apesar de ainda se encontrar numa fase embrionária, este projeto representa um enorme avanço tecnológico, fazendo-nos pensar que afinal a ideia de existirem redes quânticas, ou até mesmo uma Internet Quântica poderá não estar tão longe da realidade quanto se pensava.

Créditos de Imagem: Andreas Neuzner/M.P.Q.

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