Cientistas conseguem fazer 'teletransporte quântico' de átomos

Jornal GGN – Cientistas do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, anunciaram, nesta semana, que conseguiram fazer o “teletransporte quântico” de átomos gás césio a uma distância de 50 cm. Resultado de aprimoramento de processo similar realizado em 2006, o feito foi publicado na revista científica Nature Physics. De acordo com a pesquisa, os cientistas fizeram vários experimentos de teletransporte de “nuvens de átomos”, todas com sucesso.

O processo de teletransporte ocorre com uso de dois recipientes de vidro, posicionados a meio metro um do outro e dentro de uma câmara carregada com campo magnético. Em ambos, há “nuvens” contendo bilhões de átomos de gás césio. Um dos recipientes é atingido por um facho de luz laser, que se funde com a nuvem de átomos do gás por meio de um fenômeno quântico “estranho”. A luz e os átomos do gás césio ficam sincronizados entre si em um processo ainda não totalmente compreendido pelos cientistas.

A fusão quântica entre as partículas do laser e os átomos do gás só é possível porque a luz incidida possui um comprimento de onde específico. Ao serem atingidos pela luz, os elétrons dos átomos do gás césio reagem, tornando-se em uma espécie de “agulhas magnéticas”, que apontam na mesma direção. A orientação dos elétrons – para cima ou para baixo – permite que o gás passe a registrar informações “quânticas” de sentido lógico, como nos computadores: 0 e 1 (falso e verdadeiro).

Como funciona

O gás, por sua vez, emite fótons (partículas de luz) que contêm a informação quântica. Essa luz, então, é enviada a uma velocidade de 200 metros por segundo para o outro recipiente de gás. A informação quântica presente na luz do laser é “lida” por um detector, que envia de volta ao primeiro recipiente a informação referente ao padrão das direções dos elétrons dos átomos do gás césio do segundo recipiente. O padrão do direcionamento dos elétrons – a informação “quântica” – é ajustado em relação ao sinal do detector. O ajuste, de acordo com a pesquisa, completa o processo de teletransporte.

Uma das dificuldades encontradas pelos cientistas era que a informação quântica repassada entre os recipientes era perdida quando a luz atravessava a superfície do vidro dos frascos. Para resolver o problema, os pesquisadores usaram um revestimento de parafina no interior de cada recipiente, fazendo com que os átomos de gás não perdessem sua a codificação (posicionamento dos elétrons) ao esbarrar no vidro. A solução, conforme explica o professor Eugene Polzik, integrante da equipe, não foi tão fácil como parece.

Comunicação quântica

Além do processo de fusão quântica – um dos primeiros passos para o teletransporte –, os cientistas também precisaram desenvolver um detector sensível o suficiente para fazer a leitura de informação quântica dos fótons da luz laser. Os pesquisadores avisam, contudo, que o experimento controlado em laboratório ainda não tem previsão para ser aplicado no cotidiano. Mas explicam que a distância usada nos experimentos – 50 cm –, que não chega a ser surpreendente, é uma limitação física do laboratório, não da técnica de teletransporte.

“Poderíamos aumentar a distância, se tivéssemos o espaço e, em princípio, poderíamos teletransportar informações, por exemplo, para um satélite”, explica Eugene Polzik, destacando que os resultados representam um importante passo para o desenvolvimento de uma rede de comunicação quântica no futuro.