Pesquisadores lançam fótons polarizados em satélites para mostrar a viabilidade de comunicações quânticas baseadas no espaço

Uma equipe de pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) rebateu com sucesso fótons polarizados de dois satélites em órbita, demonstrando a viabilidade das comunicações quânticas baseadas no espaço. Esta descoberta poderá levar a novas formas de transmitir informações com segurança entre locais distantes, como entre a Terra e Marte, ou entre duas naves espaciais no espaço profundo.

As comunicações quânticas usam os princípios da mecânica quântica para codificar informações nas propriedades dos fótons, ou partículas de luz. Isto permite uma comunicação muito mais segura do que os métodos tradicionais, pois é impossível escutar uma comunicação quântica sem ser detectado.

Um dos desafios das comunicações quânticas é que os fótons são muito frágeis e podem ser facilmente perdidos ou corrompidos. Isto dificulta a transmissão de informações quânticas em longas distâncias, como entre a Terra e o espaço.

A equipe do NIST superou esse desafio usando uma técnica chamada teletransporte quântico. O teletransporte quântico permite a transferência de informações quânticas de um local para outro sem realmente transmitir os próprios fótons. Isto é feito entrelaçando dois fótons, de modo que o estado de um fóton esteja diretamente ligado ao estado do outro. Se o primeiro fóton for enviado para um local diferente, o estado do segundo fóton pode ser transferido instantaneamente para o primeiro fóton, mesmo que eles estejam separados por uma grande distância.

Na sua experiência, a equipa do NIST utilizou dois satélites, a Estação Espacial Internacional (ISS) e o satélite chinês Micius, para devolver fotões polarizados à Terra. A equipe conseguiu teletransportar com sucesso informações quânticas entre os dois satélites, demonstrando a viabilidade das comunicações quânticas baseadas no espaço.

Esta descoberta poderá levar a novas formas de transmitir informações com segurança entre locais distantes, como entre a Terra e Marte, ou entre duas naves espaciais no espaço profundo. Também poderia ser usado para criar uma rede quântica global, que permitiria a transmissão segura de informações entre quaisquer dois pontos da Terra.

A pesquisa da equipe do NIST é um grande passo no desenvolvimento de comunicações quânticas baseadas no espaço. Esta tecnologia tem o potencial de revolucionar a forma como comunicamos no futuro, tornando possível transmitir informações com segurança a grandes distâncias.