Físicos da Universidade de Ciência e Tecnologia da China conseguiram realizar com sucesso uma experiência de teletransporte quântico entre o espaço e a Terra, a uma distância de mais de 1.200 quilômetros. O entrelaçamento quântico – a física na sua forma mais estranha – saiu da Terra para o espaço.

Pesquisadores liderados pelo físico Jian-Wei Pan usaram o satélite Micius, lançado em agosto do ano passado e que se encontra em órbita a 100 quilômetros da Terra, para enviar partículas quânticas entrelaçadas do espaço para a Terra.

As partículas foram enviadas do satélite para estações terrestres a 1.200 quilômetros de distância, batendo o recorde mundial anterior de teletransporte. Desde os anos 1970 que os físicos tentam aumentar a distância a que conseguem entrelaçar partículas, e em outubro a NASA teletransportou uma partícula quântica a 6 quilômetros de distância.

O entrelaçamento quântico é um fenômeno teórico segundo o qual duas partículas que tenham interagido entre si ficam ligadas uma à outra, “compartilhando” sua existência, mesmo que estejam a anos-luz de distância – ou seja, alterações em uma dada propriedade de uma delas provocam alterações na outra partícula.

“Esta é uma enorme, gigantesca proeza. Eles tinham lançado esta ideia louca e conseguiram mesmo concretizá-la, disse o físico Thomas Jennewein, da Universidade de Waterloo, no Canadá, à revista Science.

Na sua experiência, a equipe de pesquisadores chineses enviou um raio laser para o espaço em direção a um cristal localizado no Micius. O cristal emitiu emitiu então mais de 1.000 pares de fótons entrelaçados, com estados de polarização opostos.

Os pares de fótons foram então separados e enviados para a Terra em direção às estações de pesquisa de Delingha e Lijiang, localizadas nas montanhas do Tibet, a 1.200 quilômetros de distância uma da outra.

Depois de medirem o estado de polarização dos fótons em cada uma das estações, os cientistas concluíram que os pares mantinham estados de polarização opostos em uma percentagem muito maior do que seria de se esperar probabilisticamente – provando assim haver um “efeito fantasmagórico à distância” entre os pares de fótons.

Os resultados da experiência foram apresentados em um artigo publicado esta sexta-feira (16) na revista Science.

Jian-wei Pan, C. Bickel / Science

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Em uma segunda fase da experiência, será enviado para a Terra um feixe de fótons entrelaçados com fótons mantidos no satélite, sendo então induzida uma interação dos fótons em Terra com um terceiro fóton, com estado de polarização desconhecido.

Após essa interação, a mudança do estado de polarização dos fótons em Terra será refletida nos seus pares em órbita – confirmando não só que o “efeito fantasmagórico” existe, mas que é possível alterar as propriedades quânticas dos fótons à distância.

O teletransporte quântico depende da captura de pormenores fundamentais de um objeto – os seus “estados quânticos” – para transmitir instantaneamente essa informação de um local para outro, de modo a recriar, em outro lugar pré-determinado, um objeto com exatamente os mesmos valores das mesmas propriedades quânticas.

O conceito teórico é controverso. Até o ilustre físico Albert Einstein, um dos autores do famoso Paradoxo de EPR, que pela primeira vez postulou a “ação fantasmagórica à distância”, afirmou em certa altura que ela era muito estranha para ser real.

Atualmente, os físicos não conseguem transportar matéria instantaneamente – por exemplo, um ser humano – mas podem usar o teletransporte quântico para transmitir informação de um local para outro.

A longo prazo, esta propriedade da mecânica quântica poderia  competir com as ligações convencionais à internet, que já usa milhares de quilômetros em cabos para ligar dispositivos por todo o mundo, e ser usada, por exemplo, para a encriptação de dados – permitindo o envio de mensagens invioláveis a longas distâncias.

“Assim que tivermos satélites ao redor da Terra transmitindo sinais quânticos entrelaçados, teremos dado um gigantesco salto para ultrapassar as limitações do entrelaçamento em terra com cabos de fibra óptica”, explica a física Verónica Fernández Mármol, pesquisadora do Conselho Nacional da Ciência de Espanha, em Madrid.

Ainda é cedo para que a frase “Beam me up, Scotty” salte dos filmes de ficção científica para a nossa rotina diária, mas… já esteve mais longe.

// ZAP

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