Pesquisadores da Universidade Nacional de Yokohama conseguiram teletransportar informações quânticas dentro do diamante.
Em um novo trabalho, publicado no portal de Física das Comunicações, cientistas japoneses falaram sobre como conseguiram implementar o teletransporte quântico. "O teletransporte quântico permite que as informações quânticas sejam transmitidas para outro espaço inacessível", disse Hideo Kosaka, professor de engenharia da Universidade Nacional de Yokohama e autor do estudo. “Ele também permite que as informações sejam transferidas para a memória quântica sem expor ou destruir os dados já armazenados”, acrescentou.
Nesse caso, o "espaço inacessível" consistia em átomos de carbono dentro do diamante. O diamante é composto de átomos interconectados, mas suficientemente separados, o que o torna um ambiente ideal para testar a mecânica do teletransporte. Em seu núcleo, cada átomo de carbono contém seis prótons e nêutrons, rodeados por seis elétrons em rotação. Portanto, quando os átomos se ligam a uma única estrutura de um diamante, eles formam uma rede particularmente forte. Mas, é claro, pode conter defeitos - por exemplo, quando um átomo de nitrogênio aleatoriamente toma o lugar de um átomo de carbono. Esse defeito é chamado de centro de vacância de nitrogênio.
Cercado por átomos de carbono, a estrutura do núcleo do átomo de nitrogênio cria o que Kosaka chama de nanoímã.
Para manipular um elétron e um isótopo de carbono no centro de vacância, Kosaka e a equipe conectaram um fio com cerca de um quarto da largura de um fio de cabelo humano à superfície do diamante. Eles então usaram radiação de microondas para criar um campo magnético oscilante em torno do diamante. Um "nanoímã" de nitrogênio foi usado para fixar o elétron. Então, usando ondas de rádio e radiação de ondas elétricas, a equipe forçou o spin do elétron a se entrelaçar com o spin nuclear do carbono para que eles efetivamente se tornassem um e não pudessem mais ser considerados separados um do outro. Nesse momento, um fóton contendo informação quântica é introduzido no sistema e o elétron o absorve. Como resultado, a carga é transferida pelo elétron para o carbono e o polariza, e com isso a informação quântica é transmitida.
Os cientistas chamaram seu dispositivo de "repetidor quântico" e, com sua ajuda, é possível transferir porções individuais de informação de nó a nó por meio de um campo quântico. O objetivo final do experimento são repetidores escaláveis que permitirão o teletransporte de informações para grandes informações. Claro, isso não acontecerá sem computadores quânticos de distribuição que podem realizar cálculos mais sérios.
Vasily Makarov
