set 08
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O que é o teletransporte quântico???
Como nosso objetivo aqui no TecnoSapiens é discutir ciência e tecnologia sob todos os aspectos, em breve vamos abordar temas muito importantes e atuais, tais como comunicação quântica, criptografia quântica e computação quântica. E como pontapé inicial, convidei um de nossos leitores que trabalha com Teletransporte Quântico para nos contar o que é e como é implementado este espantoso experimento físico que é uma das bases para os processos de comunicação quântica. Então, caros Leitores, apresento a vocês Wesley Bueno Cardoso aluno de Doutorado no Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás. Ele trabalha com Teletransporte desde a graduação e possui vários trabalhos publicados em revistas internacionais e entre eles destaco dois sobre o assunto abordado aqui:“Accuracy of a teleported trapped field state inside a single bimodal cavity”, “Teleportation of entangled states without Bell-state measurement”. Para maiores informações sobre o autor acesse seu currículo http://lattes.cnpq.br/6845416823133684.
Segue o artigo!
Por Wesley Bueno Cardoso
Você já ouviu falar em teletransporte? Já assistiu Jornada nas Estrelas?
Muito do que ocorre na ficção científica acaba se tornando realidade. Armas sofisticadas, computadores portáteis com o qual você fala e vê a pessoa com quem fala, etc. O mesmo não pode ser aplicado ao teletransporte de matéria (ato de apagar um objeto em um local e reconstruí-lo em outro local distante).
Porém, em 1994 um grupo de Físicos que trabalham para a IBM (sigla de International Business Machines Corporation) propuseram um esquema para realizar teletransporte de estados quânticos*. Essa proposta consiste em codificar uma informação em um elétron, por exemplo, e através de um efeito puramente quântico, chamado “emaranhamento**” (que ocorrem entre duas ou mais partículas muito pequenas, tais como em elétrons), a informação codificada é transmitida para outro elétron distante mesmo sem haver interação entre esses elétrons. Isso não ocorre, por exemplo, como a transmissão de informação via onda de rádio. Simplesmente não há fluxo de informação na direção da partícula ao qual se irá teletransportar o estado.
Essa proposta foi realizada experimentalmente pela primeira vez em 1997 usando fótons (partículas de luz). Desde então muitos outros experimentos confirmando o teletransporte foram feitos usando diferentes tipos de partículas.
Aparato experimental usando em teletransporte quântico por um grupo de pesquisadores Australianos.
Espera-se que esses esquemas possam ser utilizados para a construção de sistemas de comunicação mais seguros e para a construção de computadores quânticos.
Em resumo o termo “teletransporte quântico” é usado para o teletransporte de informação e não de matéria. Para se construir uma máquina que fizesse o teletransporte de matéria, sem nenhuma modificação, seria necessário que essa máquina reconstruísse a informação contida em cada partícula do objeto ao qual se quer teletransportar. Isso segundo a teoria quântica atual não seria possível, pois ao medir um o estado de uma partícula quântica ela seria perturbada (imagine que essa medida fosse feita através de luz; quando a luz incidir em um elétron ela o desloca, mudando seu “estado”).
* Um estado quântico está relacionado com alguma informação contida em partículas quânticas. Podemos imaginar a seguinte relação: um estado clássico de um sistema binário consiste nos estados 0 ou 1 (passa corrente elétrica ou não em um circuito); Para um estado quântico binário podemos ter o sistema no estado 0, 1 ou em qualquer superposição de 0 e 1 (por exemplo 30% do estado estar em 0 e 70% de estar em 1, 50% de estar em 0 e 50% em 1, etc). Está é uma interpretação simplificada de um estado quântico.
** Um estado emaranhado não tem um similar no mundo clássico. Porém, para tentar entender podemos imaginar uma moeda que seja partida ao meio, de forma que a “cara” fique com uma pessoa e “coroa” com outra. Se essas pessoas não abrirem a mão não saberão qual é a sua metade. Isso seria uma representação grosseira do estado emaranhado, válido somente para estados quânticos.
Quer saber mais sobre o assunto?
http://ciencia.hsw.uol.com.br/teletransporte2.htm
http://www.research.ibm.com/quantuminfo/teleportation/
D. Bouwmeester, J.-W. Pan, K. Mattle, M. Eibl, H. Weinfurter, A. Zeilinger, Experimental Quantum Teleportation, Nature 390, 6660, 575-579 (1997).
W. B. Cardoso, Teleportation of GHZ-States in QED-Cavities without the Explicit Bell-State Measurement, Int. J. Theor. Phys. 47, p.977 (2008).
