Cientistas resolvem um enigma quântico com 25 anos que pode mudar a forma como enviamos informação
Uma equipa do Japão descobriu como medir um tipo de emaranhamento quântico que ninguém tinha conseguido detetar até agora, e isso pode ser importante para o futuro das comunicações.
O emaranhamento quântico é a base da maior parte do que os investigadores estão atualmente a tentar construir em tecnologia quântica. Quando partículas como os fotões se emaranham, as suas propriedades ficam interligadas de tal forma que uma não pode ser completamente descrita sem a outra; o sistema só faz sentido no seu todo.
É um tema que preocupava Einstein, mas também constitui a base da computação quântica, da comunicação e da teletransportação.
Um problema que se tem vindo a agravar há 25 anos
O problema é que a criação de estados emaranhados é apenas metade do trabalho. É também necessário ser capaz de determinar exatamente que tipo de emaranhamento ocorreu. Para um tipo principal, conhecido como estado W, ninguém o tinha conseguido fazer. Na verdade, este é um problema em aberto há mais de 25 anos.
No entanto, investigadores da Universidade de Quioto e da Universidade de Hiroshima afirmam ter encontrado uma solução. Concentrando-se numa propriedade matemática específica dos estados W, denominada simetria de deslocamento cíclico, e utilizando-a para conceber um circuito quântico fotónico capaz de tornar mensurável a estrutura oculta do emaranhamento, conseguiram construir um dispositivo físico e testá-lo com três fotões. E, de acordo com o estudo, resultou.
"Mais de 25 anos após a proposta inicial de medir o emaranhamento para os estados GHZ, obtivemos finalmente a medição do emaranhamento também para o estado W", disse Shigeki Takeuchi, autor principal do estudo.
Takeuchi acrescentou que o próprio dispositivo é notável porque funcionou durante um longo período sem exigir ajustes manuais constantes, o que é um grande problema em muitas configurações de laboratório quântico.
Para que este tipo de tecnologia possa ir além do âmbito da investigação, é necessário que seja suficientemente estável para operar sem supervisão e, felizmente, a equipa afirma que os seus circuitos óticos conseguiram isso.
O que se segue: sistemas multifotónicos maiores
Os estados W são de importância primordial para a teletransportação quântica, que envolve a transferência de informação quântica em vez do movimento físico dos objetos. Segundo os investigadores, a capacidade de os identificar de forma fiável com uma única medição, em vez de realizar uma vasta quantidade de cálculos, remove um grande obstáculo nesta área.
No entanto, os investigadores japoneses são os primeiros a conseguir algo semelhante. Outras equipas também demonstraram recentemente a teletransportação quântica totalmente fotónica em redes de fibra ótica urbanas e, em 2026, um grupo testou uma rede quântica de três nós em cabos existentes em Nova Iorque.
Embora nada disto esteja diretamente relacionado com o trabalho sobre o estado W, tudo aponta no mesmo sentido: ter melhores ferramentas para lidar com estados quânticos frágeis será essencial à medida que estes sistemas saem do laboratório e entram na infraestrutura do mundo real.
E agora? As equipas de Quioto e Hiroshima afirmam que planeiam estender o método a sistemas multifotónicos maiores e, eventualmente, desenvolver versões integradas dos circuitos num chip, o que tornaria todo o processo mais pequeno, mais rápido e mais prático.
Referência da notícia
Quantum breakthrough could revolutionize teleportation and computing, published by Kyoto University, published in ScienceDaily, May 2026.
Não perca as últimas notícias da Meteored e desfrute de todo o nosso conteúdo no Google Discover totalmente GRÁTIS
+ Siga a Meteored