Emaranhamento, outrora chamada de "ação fantasmagórica à distância" por Einstein, é o fenômeno em que os estados quânticos de partículas separadas não podem ser descritos independentemente. Este fenômeno intrigante é amplamente explorado na caixa de ferramentas do físico quântico, e é um recurso chave para aplicativos em comunicação quântica segura em protocolos de criptografia quântica a longas distâncias. Infelizmente, partículas emaranhadas são facilmente perturbadas por seus arredores, e seu emaranhamento é prontamente diminuído pela mais leve interação com o meio ambiente.

Em um estudo recente publicado na revista Revisão Física X , uma equipe internacional de físicos da Áustria, Escócia, Canadá, A Finlândia e a Alemanha demonstraram como o emaranhamento quântico pode ser fortalecido para superar a perda de partículas ou níveis muito altos de ruído, que são inevitáveis ​​em aplicações da vida real fora do laboratório. Esse fortalecimento é realizado partindo dos bits quânticos de dois níveis comumente usados, ou qubits. Qubits são sistemas bidimensionais, o análogo quântico ao bit clássico, com valores zero ou um. Neste estudo, os pesquisadores, em vez disso, empregaram o emaranhamento de sistemas com mais de dois níveis. Ao emaranhar partículas de luz por meio de suas propriedades espaciais e temporais, os cientistas agora observaram a sobrevivência do emaranhamento quântico sob condições ambientais adversas pela primeira vez.

Quando se trata de distribuir partículas de luz fora de um laboratório protegido, as condições ambientais são idênticas às testadas. Portanto, o experimento não é apenas uma implementação de prova de princípio, mas está pronto para comunicação quântica de longa distância sob condições do mundo real. Este novo método poderia, portanto, ser útil para distribuir o emaranhamento em uma futura Internet quântica.