Mikel Sanz, do Departamento de Físico-Química da UPV / EHU, lidera o grupo teórico para um experimento publicado pela prestigiosa revista, Nature Communications . O experimento conseguiu preparar um estado quântico remoto; ou seja, comunicação absolutamente segura foi estabelecida com outro, computador quântico fisicamente separado pela primeira vez no regime de micro-ondas. Esta nova tecnologia pode causar uma revolução nos próximos anos.

Dentro do grande projeto europeu da Quantum Flagship, encabeçado por Mikel Sanz - pesquisador do Grupo QUTIS do Departamento de Química Física da UPV / EHU - um experimento foi conduzido em colaboração com pesquisadores alemães e japoneses que conseguiram desenvolver um protocolo para preparar um estado quântico remoto durante a comunicação em microondas regime, "que é a frequência com que todos os computadores quânticos operam. Esta é a primeira vez que a possibilidade de fazê-lo nesta faixa foi examinada, que pode trazer uma revolução nos próximos anos no campo da comunicação quântica segura e radares quânticos de microondas, ", observa o pesquisador líder desse projeto, Mikel Sanz.

A preparação de um estado quântico remoto (conhecido como preparação de estado remoto) é baseada no fenômeno do emaranhamento quântico, onde conjuntos de partículas emaranhadas perdem sua individualidade e se comportam como entidades únicas, mesmo quando separados espacialmente. "Assim, se dois computadores compartilham esta correlação quântica, executar operações em apenas um deles pode afetar o outro. Uma comunicação absolutamente segura pode ser alcançada, "Sanz explica.

Os estudos sobre este protocolo de preparação de estado quântico remoto começaram há cerca de 20 anos, mas até hoje, a comunicação sempre foi feita em ondas de alcance visível. "Isso ocorre porque o trabalho nesta faixa pode ser feito em temperatura ambiente, desde a radiação térmica dos corpos, pelo simples fato de estar em temperatura ambiente, é extremamente baixo na faixa óptica, de modo que quase não existem interferências em tal comunicação, "explica o pesquisador." No entanto, no regime de microondas, bilhões, trilhões de fótons em temperatura ambiente são gerados, que destroem propriedades quânticas, para evitar toda aquela interferência, esses experimentos devem ser feitos em temperaturas quase absolutas de zero (0,05 Kelvin), limitar ao máximo a radiação dos corpos e tornar a comunicação eficaz ”.

Depois de um trabalho considerável no desenvolvimento desta tecnologia para realizar os experimentos, a equipe conseguiu preparar um estado quântico remoto a uma distância de 35 centímetros. "Isso serviu como um teste de conceito, também conhecido como prova de princípio, um primeiro passo para saber que é possível continuar desenvolvendo essa tecnologia. Contudo, acreditamos que este é um primeiro passo muito importante que pode trazer uma revolução na próxima década ", Dr. Sanz ressalta.

O pesquisador aponta dois campos onde essa revolução pode ocorrer:“por um lado, comunicação quântica ou criptografia, já que isso seria absolutamente seguro, e não ter que mudar a frequência para faixa ótica (como é feito atualmente) evitaria muitas perdas nesta comunicação. E por outro lado, metrologia quântica ultraprecisa e radares quânticos. Os diferentes aplicativos de radar são baseados na detecção de objetos, e essa detecção é feita em microondas; e como há dispositivos como drones que estão cada vez menores, radares devem ter capacidade cada vez maior para detectá-los, para saber onde eles estão. A tecnologia que estamos desenvolvendo pode ajudar muito nesse sentido. "

Estas e muitas outras aplicações de que esta tecnologia é capaz não podem ser concebidas sob temperaturas tão baixas como aquelas em que opera atualmente, de modo que “um dos objetivos do projeto é tentar fazer essa tecnologia funcionar à temperatura ambiente. o que buscamos é trazer essa tecnologia para produtos comerciais, "Sanz conclui.