Emaranhamento Quântico

No artigo desta semana sobre tecnologia potencialmente transformadora, selecionei uma extensão adicional do tópico da computação quântica. O conceito que abordarei foi bem descrito por Albert Einstein como “Ação Assustadora à Distância”. Esta propriedade quântica é chamada de “Enredamento Quântico”. É uma propriedade bizarra das partículas quânticas onde elas ficam emaranhadas por meio de interação física ou por meio de forças externas como um laser. O que isso realmente significa? Essencialmente, o que é observado em uma partícula lhe dará informações sobre o que a outra partícula está fazendo. Se for observado que um gira em uma direção, o outro também girará, não importa a distância entre eles – pode estar a 10 anos-luz de distância.

Sem entrar em mais detalhes técnicos que possam te fazer dormir, como isso é utilizado ou proposto para ser utilizado na prática?

As principais áreas de pesquisa e uso são computação quântica, criptografia quântica/comunicações seguras e teletransporte quântico (beam me up Scotty'ish). Abordarei a criptografia quântica para comunicações seguras de alta velocidade. Em primeiro lugar, as atuais comunicações de alta velocidade usando fibra dependem da transmissão da luz através de uma fibra de vidro à velocidade da luz. Como a luz requer energia para transmissão, seu sinal se degrada com a distância e, portanto, são necessários repetidores que aumentem o sinal ao longo do caminho. Essas comunicações também não são totalmente seguras. As comunicações podem ser criptografadas, mas podem ser interceptadas e potencialmente descriptografadas – o que não é trivial, mas é possível. A teoria da comunicação quântica é que o estado quântico das partículas ao longo da “linha de comunicação” seria emaranhado usando talvez um “laser”, a série de nós emaranhados refletiria então a informação transmitida em cada extremidade através da manipulação do estado quântico em final do remetente. Isso não requer nem de longe o mesmo requisito de energia que a fibra e é impossível de descriptografar, pois qualquer interferência/observação na “cadeia” destruiria as informações. Isso parece fantástico, certo? Bem, atualmente é bastante teórico como muitas das ideias neste domínio. O teletransporte quântico foi demonstrado como possível em laboratório, mas estamos a anos-luz de distância de teletransportar qualquer coisa física. Embora as comunicações quânticas e o teletransporte ainda estejam longe de serem úteis, as propriedades do emaranhamento quântico são usadas na prática na computação quântica.

A ficção científica está se tornando um fato científico.