06/07/2020

Tecnologia: Teletransporte quântico é realizado pela primeira vez entre elétrons

Dois elétrons que compartilhem o mesmo estado de spin não podem ocupar o mesmo lugar. Mas elétrons suficientemente próximos podem trocar seus spins. Os pesquisadores já haviam mostrado a possibilidade de manipular essa troca sem mover os elétrons.

Dois elétrons que compartilhem o mesmo estado de spin não podem ocupar o mesmo lugar. Mas elétrons suficientemente próximos podem trocar seus spins. Os pesquisadores já haviam mostrado a possibilidade de manipular essa troca sem mover os elétrons.


O teletransporte no mundo quântico se refere à informação, portanto, não está relacionado a transferência de matéria entre diferentes locais. Ano passado, pesquisadores confirmaram a possibilidade de passar informação entre fótons em chips de computador, mesmo quando não estavam fisicamente conectados.

O que a nova pesquisa descobriu é que o teletransporte pode também ser possível entre partículas de matéria. O estudo publicado em dois periódicos foi realizado pelas universidades de Rochester e Purdue. Explorar essas novas formas de interação entre elétrons distantes é importante para aprimorar a computação quântica com processadores e sensores mais eficientes e rápidos.

Teletransporte quântico No entrelaçamento quântico as propriedades de uma partícula afetam as de outra, mesmo quando estão muito distantes. Quando uma partícula teletransporta seu estado, de forma instantânea, para outras duas partículas emaranhadas, ocorre o teletransporte quântico. Este é um recurso importante para a transmissão de informação na computação quântica.

Enquanto os bits usados na computação podem ter o valor 0 ou 1, qubits podem ocupar os dois estados simultaneamente. Por isso, criam mais possibilidades do que a tecnologia anterior. Pesquisadores já usaram fótons eletromagnéticos para criar remotamente pares de qubits entrelaçados. Mas os feitos de elétrons individuais também são promissores para transmitir informação em semicondutores. Isso porque interagem facilmente e qubits de elétrons individuais em semicondutores são escaláveis, de acordo com John Nichol, um dos pesquisadores envolvidos.

Tem destaque o fato de que fótons se propagam naturalmente por longas distâncias, enquanto os elétrons, normalmente, são confinados a um lugar. Assim, criar pares de qubits de elétrons que alcançam longas distâncias é um desafio.

Ainda assim, os pesquisadores conseguiram evidência de troca de emaranhamento quântico. Nesse processo dois elétrons foram emaranhados mesmo sem terem interagido.

Novos caminhos Dois elétrons que compartilhem o mesmo estado de spin não podem ocupar o mesmo lugar. Mas elétrons suficientemente próximos podem trocar seus spins. Os pesquisadores já haviam mostrado a possibilidade de manipular essa troca sem mover os elétrons.

Os cientistas aproveitaram uma técnica desenvolvida recentemente com base nos princípios do acoplamento de troca de Heisenberg para distribuir pares de elétrons emaranhados e teletransportar seus estados de spin. O que ajuda a superar obstáculos da tecnologia existente.

Ainda não é possível substituir fótons por elétrons, para esse tipo de transferência de informação. Mas os resultados abrem caminho para outras pesquisas envolvendo o estado de spin para teletransporte entre partículas de matéria. Além de fornecer forte evidência da possibilidade de teletransporte entre elétrons.

Fontes: Science Alert, University of Rochester, hypescience Fotos: Divulgação