Uma equipe do Centro de Dinâmica Quântica de Griffith, na Austrália, demonstrou como testar rigorosamente se pares de fótons - partículas de luz - exibem a "ação fantasmagórica à distância" de Einstein, mesmo sob condições adversas que imitam as de fora do laboratório.

Eles demonstraram que o efeito, também conhecido como não localidade quântica, ainda pode ser verificado mesmo quando muitos dos fótons são perdidos por absorção ou espalhamento enquanto viajam da origem ao destino através de um canal de fibra óptica. O estudo experimental e as técnicas são publicados na revista. Avanços da Ciência .

A não localidade quântica é importante no desenvolvimento de novas redes globais de informação quântica, que terá segurança de transmissão garantida pelas leis da física. Estas são as redes onde computadores quânticos poderosos podem ser conectados.

Os fótons podem ser usados ​​para formar uma ligação quântica entre dois locais, fazendo um par de fótons que são "emaranhados" - de forma que medindo um determina as propriedades de seu gêmeo - e, em seguida, enviando um ao longo de um canal de comunicação.

O líder da equipe, Professor Geoff Pryde, disse que uma ligação quântica teve que passar por um teste exigente que confirmou a presença de não localidade quântica entre as partículas em cada extremidade.

"Falha no teste significa que um intruso pode estar se infiltrando na rede, " ele disse.

"À medida que o comprimento do canal quântico cresce, cada vez menos fótons passam com sucesso pelo link, porque nenhum material é perfeitamente transparente e a absorção e a dispersão cobram seu preço.

"Este é um problema para as técnicas existentes de verificação de não localidade quântica com fótons. Cada fóton perdido torna mais fácil para o intruso quebrar a segurança ao simular o emaranhamento."

O desenvolvimento de um método para testar o emaranhamento na presença de perdas tem sido um grande desafio para a comunidade científica há algum tempo.

A equipe usou uma abordagem diferente - teletransporte quântico - para superar o problema de fótons perdidos.

Dr. Morgan Weston, primeiro autor do estudo, disseram que selecionaram os poucos fótons que sobreviveram ao canal de alta perda e teletransportaram esses fótons da sorte para outro limpo e eficiente, canal quântico.

"Lá, o teste de verificação escolhido, chamado direção quântica, poderia ser feito sem nenhum problema, " ela disse.

"Nosso esquema registra um sinal adicional que nos permite saber se a partícula de luz conseguiu passar pelo canal de transmissão. Isso significa que os eventos de distribuição com falha podem ser excluídos antecipadamente, permitindo que a comunicação seja implementada com segurança, mesmo na presença de perdas muito altas. "

Esta atualização não é fácil - a etapa de teletransporte requer pares de fótons adicionais de alta qualidade por conta própria. Esses pares de fótons extras devem ser gerados e detectados com eficiência extremamente alta, a fim de compensar o efeito da linha de transmissão com perdas.

Isso foi possível graças à fonte de fótons de última geração e à tecnologia de detecção, em conjunto com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA em Boulder, Colorado.

Embora o experimento tenha sido realizado em laboratório, testou canais com absorção de fótons equivalente a cerca de 80 km de fibra óptica de telecomunicações.

A equipe tem como objetivo integrar seu método em redes quânticas que estão sendo desenvolvidas pelo Centro de Excelência para Computação Quântica e Tecnologia de Comunicação do Australian Research Council, e testá-lo em condições da vida real.