O campo do teletransporte quântico deu um importante passo adiante: unidades críticas de um processador quântico foram espalhadas com sucesso ao longo de diversos computadores, demonstrando como a distribuição de módulos quânticos pode ser feita sem comprometer o desempenho do processador.

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Essa transferência quântica foi realizada em um espaço pequeno, cerca de dois metros, dentro de um laboratório da Universidade de Oxford. Mesmo assim, o salto foi o suficiente para mostrar a possibilidade de escalonar a tecnologia quântica por uma rede de sistemas conectados.

Teletransporte em computadores quânticos

O experimento foi liderado por Dougal Main, físico da Universidade de Oxford. O teletransporte é uma peculiaridade da física que só faz sentido em um meio quântico — nele, um objeto existe em um estado confuso de várias possibilidades, até que algum procedimento de medição o força a adotar um estado específico.

O emaranhamento quântico envolve transportar o estado quântico de um objeto para outro, reduzindo as possibilidades inúmeras que envolvem a física quântica (Imagem: N. Hanacek/NIST)

Não é bem o teletransporte que imaginamos na ficção científica, mas é o bastante para transportar as informações necessárias para operações lógicas em um processador quântico.

Quando misturam os estados “indecisos” de diferentes objetos — num processo chamado “emaranhamento” —, cientistas escolhem as medidas desejadas para forçar um objeto distante a adotar a identidade quântica do objeto original (destruindo essas características no objeto original no processo).

Segundo Main, estudos anteriores focaram em transferir estados quânticos entre sistemas fisicamente separados, mas, no estudo em questão, o teletransporte quântico foi usado para criar interações entre os sistemas.

Ao invés de sinais elétricos, como os computadores normais, estados quânticos são transmitidos por fótons em fibra ótica, ou seja, através da luz: o que os cientistas fizeram foi teletransportar “portões lógicos”, os componentes mínimos de um algoritmo, através de uma rede.

Isso pode ser a base de uma “internet quântica” futura, onde processadores compartilharão uma rede segura para comunicação, computação e muito mais. De acordo com Main, o avanço permite conectar processadores quânticos distante, gerando um computador quântico único, totalmente ligado por esse teletransporte.

O conceito é similar ao dos supercomputadores, que são feitos de pequenos computadores poderosos ligados um ao outro, gerando uma máquina com capacidade maior do que a soma de suas partes.

Os cientistas provaram essa eficiência executando o algoritmo de busca de Grover, que explora diversas possibilidades em paralelo através de superposição e emaranhamento, muito superior a uma busca normal.

O experimento é um grande avanço no campo quântico e no teletransporte de estados, o que pode levar ao desenvolvimento de computadores cada vez mais potentes, capazes de testar a física em seus níveis mais fundamentais.

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