Na comunicação padrão, o pombo sempre carrega a mensagem; a informação está ligada a uma entidade / partícula física. Contra a intuição, em um novo protocolo de comunicação contrafactual publicado em NPJ Quantum Information, cientistas da Universidade de Viena, a Universidade de Cambridge e o MIT demonstraram experimentalmente que na mecânica quântica isso nem sempre é verdade, contradizendo assim uma premissa crucial da teoria da comunicação.

Quer sejam pombos no ar, elétrons em um fio telegráfico, ondas de rádio de um telefone celular ou fótons individuais em uma fibra óptica, na comunicação padrão, há sempre uma partícula ou onda envolvida na troca de informações entre duas partes; dizem Alice e Bob. Contudo, na mecânica quântica, pode-se enviar informações de Alice para Bob enquanto a partícula ou onda envolvida nessa troca de informações viaja de Bob para Alice.

Em uma colaboração internacional liderada por Philip Walther, Cientista da Universidade de Viena uniu-se à Universidade de Cambridge e ao Instituto de Tecnologia de Massachusetts para implementar um novo protocolo de comunicação contrafactual. Na comunicação fotônica padrão, a informação é codificada em fótons únicos; portanto, as informações e os fótons individuais viajam na mesma direção. Contudo, na comunicação contrafactual, nenhuma transportadora foi encontrada viajando na mesma direção da mensagem. Nesta implementação, fótons únicos viajariam de Alice para Bob, enquanto a informação viajaria de Bob para Alice.

O que carrega a mensagem então? Mesmo antes de receber o único fóton, Bob prepara sua configuração de acordo com o bit de informação que deseja enviar, 0 ou 1. Desta forma, ele envia o único fóton de volta se deseja enviar um bit 1 ou mantém o fóton em seu laboratório se deseja enviar um bit 0. Contra-intuitivamente, o efeito Zeno, que foi descoberto pela primeira vez pelo criptanalista Alan Turing, permite que Bob envie o fóton de volta sem realmente interagir com ele. Alice interpretará a mensagem de Bob observando se o fóton enviado é retornado ou não. Assim, a presença e a ausência de fótons únicos são suficientes para codificar qualquer mensagem.

Em protocolos de comunicação contrafactuais anteriores, permanece alguma incerteza se Bob interagiu com os fótons ou não. Nesta nova implementação, as duas principais desvantagens das implementações anteriores, traço fraco e pós-seleção, agora foram completamente superados. “Em nossa implementação, não há vestígios do fóton viajando na mesma direção da informação e somos capazes de compensar os erros de mensagem sem descartar bits de informação. "diz I. Alonso Calafell, um dos autores da publicação.

Ao combinar uma plataforma fotônica integrada construída no MIT, juntamente com uma nova proposta teórica desenvolvida na Universidade de Cambridge, Um cientista da Universidade de Viena contradisse uma premissa crucial da teoria da comunicação:que uma mensagem é sempre transportada por partículas físicas ou ondas.