p O emaranhamento é um dos princípios fundamentais da mecânica quântica. Físicos do grupo de pesquisa do professor Johannes Fink no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (IST Áustria) encontraram uma maneira de usar um oscilador mecânico para produzir radiação emaranhada. Este método, que os autores publicaram na edição atual da Natureza , pode ser extremamente útil quando se trata de conectar computadores quânticos. p O emaranhamento é um fenômeno típico do mundo quântico, que não está presente no chamado mundo clássico - o mundo e as leis da física que governam nossa vida cotidiana. Quando duas partículas estão emaranhadas, as características de uma partícula podem ser determinadas olhando para a outra. Isso foi descoberto por Einstein, e o fenômeno agora é usado ativamente na criptografia quântica, onde se diz que leva a códigos inquebráveis. A radiação também pode ser emaranhada:este é o fenômeno que Shabir Barzanjeh, um pós-doutorado no grupo do Professor Fink no IST Áustria e primeiro autor do estudo, está pesquisando atualmente.

p "Imagine uma caixa com duas saídas. Se as saídas estão emaranhadas, pode-se caracterizar a radiação que sai de uma saída olhando para a outra, ", explica ele. A radiação emaranhada já foi criada antes, mas neste estudo, um objeto mecânico foi usado pela primeira vez. Com comprimento de 30 micrômetros e composto por cerca de um trilhão (10 ¹² ) átomos, o feixe de silício criado pelo grupo é grande em escala quântica. "Para mim, este experimento foi interessante em um nível fundamental, "diz Barzanjeh." A questão era:pode-se usar um sistema tão grande para produzir radiação não clássica? Agora, sabemos que a resposta é sim. "

p Mas o dispositivo também tem valor prático. Os osciladores mecânicos podem servir como um elo entre os computadores quânticos extremamente sensíveis e as fibras ópticas conectando-os dentro dos centros de dados e além. "O que construímos é um protótipo para um link quântico, "diz Barzanjeh.

p Em computadores quânticos supercondutores, os eletrônicos só funcionam em temperaturas extremamente baixas, alguns milésimos de grau acima do zero absoluto (-273,15 ° C). Isso ocorre porque esses computadores quânticos operam com base em fótons de microondas, extremamente sensíveis a ruídos e perdas. Se a temperatura em um computador quântico aumentar, todas as informações são destruídas. Como consequência, transferir informações de um computador quântico para outro é, no momento, quase impossível, já que a informação teria que cruzar um ambiente muito quente para sobreviver.

p Computadores clássicos em redes, por outro lado, são geralmente conectados por meio de fibras ópticas, porque a radiação óptica é muito robusta contra distúrbios que podem corromper ou destruir dados. Usar esta tecnologia de sucesso para computadores quânticos requer a construção de um link que pode converter os fótons de microondas do computador quântico em portadores ópticos de informação, ou um dispositivo que gera campos ópticos de micro-ondas emaranhados como um recurso para teletransporte quântico. Essa ligação serviria como uma ponte entre a óptica da temperatura ambiente e o mundo quântico criogênico, e o dispositivo desenvolvido pelos físicos é um passo nessa direção. "O oscilador que construímos nos trouxe um passo mais perto de uma internet quântica, "diz o primeiro autor Barzanjeh.

p Mas esta não é a única aplicação potencial do dispositivo. "Nosso sistema também pode ser usado para melhorar o desempenho dos detectores de ondas gravitacionais, "explica Shabir Barzanjeh e Johannes Fink acrescenta:" Acontece que a observação de tais campos emaranhados em estado estacionário implica que o oscilador mecânico que os produz tem que ser um objeto quântico. Isso vale para qualquer tipo de mediador, e sem a necessidade de medi-lo diretamente, portanto, no futuro, nosso princípio de medição poderia ajudar a verificar ou falsificar a natureza potencialmente quântica de outros sistemas difíceis de interrogar, como organismos vivos ou o campo gravitacional. "