7/22/2019 Possibilidade do entrelaamento quntico

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Possibilidade do entrelaamento quntico

Satlites poderiam ser usados para enviar poderosas chaves de encriptao de dados queusam ftons emaranhados. O vcuo do espao poderia resolver o problema da distnciaencontrado em enviar sinais qunticos na Terra

Por Joel N. Shurkin e Inside Science News Service

Este artigo foi originalmente publicado por Inside Science News Service

(ISNS) Cientistas esto tentando criar uma rede espacial quntica de comunicaes quepoderia permitir transmisses impossveis de monitorar.

Ao fazer isso, eles podem tornar possvel que algum chamado Scotty [Scotty oengenheiro da srie Jornada nas Estrelas, que cuida do teletransportador da Enterprise]realmente teletransporte informaes no espao.

Seria fantasmagrico o suficiente para assustar Albert Einstein, brinca Thomas Jennewein,da University of Waterloo, em Ontrio, um dos principais pesquisadores do campo. [nooriginal it would be enough to spook Albert Einstein uma referncia ao que Einstein

chamou de spooky action at a distance, uma das propriedades da mecnica quntica - oemaranhamento. Em portugus, a expresso classicamente traduzida como ao

fantasmagrica distncia]

A pesquisa de encriptao poderia ter implicaes prticas imediatas. O processo faria uso deftons emaranhados, que Einstein que resistiu s consequncias da teoria quntica atmorrer chamou de ao fantasmagrica distncia.

Se conseguirmos usar correlaes entre ftons emaranhados para estabelecer uma chave

[de encriptao] quntica, ela poderia ser usada para comunicaes seguras, observa

Jennewein.

Einstein e dois colegas teorizaram, em 1935, que se voc tiver dois sistemas qunticosinteragentes, como dois tomos em uma molcula, e depois separ-los, ele permaneceriamemaranhados, o que significa que suas propriedades estariam inextricavelmente ligadas.Medir um tomo instantaneamente produziria uma modificao no outro, no importando oquanto estivessem distantes entre si.

Einstein acreditava que havia um limite de velocidade universal: como nada poderia viajarmais rpido que a luz, ele achava que essa comunicao ao fantasmagrica seriaimpossvel.

Mas em 1972 um grupo de cientistas norte-americanos mostrou que exatamente isso queacontece, pelo menos nas curtas distncias de seu experimento de laboratrio.

Dcadas antes, outro gigante da fsica, Werner Heisenberg, props em seu famoso princpioda incerteza que o simples observar de uma partcula, ou qualquer perturbao, modificasuas propriedades e de acordo com a teoria quntica instantaneamente modifica as deseu gmeo emaranhado.

A encriptao comum envolve o uso de chaves, sries de nmeros e letras que codificam edecodificam mensagens. O remetente tem uma chave que encripta a mensagem; a pessoarecebendo a mensagem tem outra, que a decodifica.

Cientistas podem imaginar o envio de feixes de sinais qunticos de um lugar a outro para

produzir chaves de encriptao, mas h um problema.

Sinais de comunicao quntica no so capazes de viajar muito na Terra. O recorde atual

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de 142km, estabelecido nas Ilhas Canrias por Jennewein e sua equipe, ento naUniversidade de Viena. O problema a perda da transmisso ou sua disperso na atmosfera.

Nem mesmo o uso de cabos de fibra-tica soluo, de acordo com Josua Bienfang, doInstituto Nacional de Padres e Tecnologia, outro especialista no campo. As chances de umnico fton viajar com segurana por mais de 400km em um cabo de fibra-tica so baixas,

observa ele.

por isso que Jennewein e outros pesquisadores esto pensando no espao, onde os feixesno se dispersariam no vcuo. Seu laboratrio, entre outros, j produziu um projeto desatlites que testariam essa ideia.

Jennewein descreve um sistema em que um dispositivo em um satlite cria pares de ftonsemaranhados e simultaneamente transmite um membro de cada par para duas estaesterrestres em feixes de milhes de ftons, todos emaranhados em estados qunticos. Issosignifica que as duas estaes teriam a mesma chave.

As duas estaes iriam compar-las. Se as transmisses no tivessem sido interceptadas oumodificadas por um espio, as chaves seriam idnticas. Em seguida o remetente poderia

enviar uma mensagem encriptada da maneira convencional sabendo que ningum estouvindo.

Mas, se houver qualquer alterao nas chaves, o que aconteceria se algum interceptasse amensagem com a chave, a teoria de Heisenberg entraria em ao, e os ftons seriamalterados. As duas partes saberiam da existncia de um espio, e ou reenviaram as chaves,ou tentariam outro sistema.

Vrias corporaes e instalaes de pesquisa do governo ao redor do mundo estotrabalhando em sistemas de satlites semelhantes.

Alm disso, experimentos de teletransporte quntico de longa distncia poderiam ser

conduzidos os primeiros passos para a realizao do famoso Me teletransporte, Scottypodem estar apenas alguns anos no futuro, escreveu Jennewein na revista Physics World.No teletransporte quntico, os objetos em si no so movidos. Em vez disso, sua informaocodificada em um estado quntico desaparecia de uma partcula na Terra e reapareceriaem uma partcula no espao.

O esquema exigiria trs ftons, explica Jennewein. Um, o fton de entrada, para serteletransportado, e dois outros, emaranhados e separados.

O fton de entrada correlacionado com um dos emaranhados, e portanto seu estado

quntico completamente transferido para o outro fton emaranhado, que pode estardistante, explica Jennewein. O fton final o novo original, e os ftons iniciais perdem

totalmente suas informaes.

Um benefcio adicional de desenvolver um sistema de satlites qunticos que elespermitiriam que fsicos testassem a teoria quntica em distncias muito maiores.