Teletransporte Quântico


O teletransporte quântico é uma área da ciência muito estudada pela física. Quando se menciona “teletransporte” logo se imagina algo ou alguma coisa que seja transferido de um lugar para o outro sem que seja necessário nenhum transporte ou que tal fenômeno ocorra através de um feixe de luz, como frequentemente acontecia em “Jornadas nas Estrelas”.

Nessa série, também conhecida como Star Trek, Kirk, o protagonista, ao desejar se teletransportar de sua nave para algum planeta desconhecido, dirigia-se até um compartimento em que um o raio de luz o desmaterializava, fazendo com que ele fosse materializado distante de sua nave, em outro planeta.

 Teletransporte

Neste artigo trataremos do teletransporte quântico, porém os processos utilizados para teletransportar estão distantes de ser como na série da década de 60. Para que a ciência alcance essa proposta, bastante difundida em filmes de ficções científicas, por exemplo, muitos estudos e anos terão que ser percorridos, para quem sabe demonstrar não ser impossível que tal fenômeno aconteça.

Muitas são as menções do teletransporte com a finalidade de teletransportar pessoas, além de Jornada nas Estrelas, tais como:

• Charles Hoy Fort (Lo!);
• Edward Page Migchell (The Man Without a Body);
• Arthur Conan Doyle (the Disintegration Machine).

A versão científica do teletransporte realiza um processo totalmente diferente dos filmes. Seu aspecto fundamental não é transportar pessoas de um lugar para o outro. Assim, tanto a matéria quanto a energia não são transportadas.

O que ocorre é uma transferência de informação. Ao ser realizada a transferência de um sistema quântico, sua reconstrução ocorre em outro lugar (já que essa é a principal característica do teletransporte), porém sua reconstrução não ocorre sem que haja a destruição do estado original, fazendo com que se parta. Por isso, na física, esse fenômeno é tido como estritamente quântico.

O desenvolvimento de estudos de transporte quântico está com suas bases construídas em teorias como o teorema da não-clonagem. Ao ser analisado de forma sucinta, o teorema propõe que não existem operações quânticas que possam realizar a duplicação perfeita, quando o elemento está em estado arbitrário. Posteriormente, o teorema foi aprimorado para os estados puros (W. K. Wootters e W. H. Zurek), e ampliado para estados mistos em meados da década de 90 (H. Barnum, C. Caves, C. Fuchs, R. Jozsa e B. Schumacher).

Ciência prática do Teletransporte Quântico

Em 2014, cientistas da Universidade de Genebra conseguiram teletransportar o estado quântico de um fóton para um cristal a uma distância de 25km. Essa distância foi a maior até então registrada, desde que se iniciaram os estudos do teletransporte quântico. Além dos fótons poderem ser armazenados em cristais, como no experimento realizado, eles também podem viajar como luz, em formato de matéria.

Cientificamente, o fenômeno é conhecido como entrelaçamento quântico. A descrição de dois ou até mais objetos será possível através de todos os elementos. Caso algum deles fique de fora do processo, ao serem transcritos, os resultados serão incorretos. O mais importante é que todas as partículas sejam mencionadas. Mesmo que a distância entre as partículas subatômicas seja até mesmo de milhões de anos luz, é preciso que elas sejam incluídas no processo.

No estudo realizado na Universidade de Genebra, dois fótons com as mesmas informações foram colocados em condições distintas. Um esteve armazenado em um cristal e o outro recebeu o comando de viajar. Essa viagem foi realizada em forma de luz, com o suporte de uma fibra ótica. A distância percorrida foi de 25km. Ao alcançar essa distância, o segundo fóton se chocou com um terceiro.

O choque entre fótons ocasiona a destruição de ambos. Isso aconteceu entre o segundo e o terceiro, porém as informações do terceiro foram transferidas para o primeiro, aquele que estava armazenado no cristal. Da mesma maneira, a informação do primeiro também foi transferida para o terceiro, ou seja, o segundo, que tinha as informações do primeiro, transferiu essas informações para o terceiro e vice-versa.

Por que o teletransporte quântico é importante?

O desenvolvimento do teletransporte quântico possibilitará que sejam enviadas poderosas chaves de encriptação de dados que usam fótons emaranhados por satélites que estejam a milhares de quilômetros de distância da Terra.

Por isso, a criação de redes espaciais quânticas é uma promessa em constante desenvolvimento por cientistas renomados. São imediatas as implicações dos estudos em encriptação. Entende-se por encriptação a transformação de informação para que não seja lida, a não ser que os detentores da informação forneçam a chave que pode destravar a criptografia. A cifra é a ferramenta que “tranca” de maneira segura todas as informações.

O desafio científico é fazer com que a comunicação quântica seja capaz de viajar por longas distâncias pelo nosso planeta e também fora dele. O que se observa é que, à medida que as distâncias aumentam, menores se tornam as chances de um fóton realizar viagens de maneira segura, sendo que a alternativa para a utilização de mais de um fóton pode se tornar um passo importante que foi dado para o campo do teletransporte quântico.