Restaurando o emaranhado da luz quântica desembaraçada
O emaranhamento é um fenômeno único da mecânica quântica no qual duas partículas se correlacionam de tal forma que compartilham o mesmo destino, não importa quão distantes estejam. Este fenômeno tem sido extensivamente estudado e utilizado em processamento quântico de informações e tecnologias de comunicação.

Recentemente, físicos da Universidade de Viena e da Academia Austríaca de Ciências desenvolveram um método para restaurar o emaranhado da luz quântica que se desembaraçou devido ao ruído ambiental ou outros efeitos de decoerência. Esta descoberta tem implicações significativas para a computação quântica, criptografia quântica e aplicações de detecção quântica.

A configuração experimental:

Os cientistas empregaram uma configuração envolvendo um feixe de fótons únicos (partículas de luz) passando por um circuito óptico especificamente projetado. Os fótons foram inicialmente emaranhados, mas após a interação com o ambiente, seu emaranhamento foi interrompido.

O processo de restauração:

Para restaurar o emaranhamento, os pesquisadores utilizaram uma técnica chamada “controle de feedback quântico”. Nesta abordagem, é realizada uma medição da polarização do fóton (propriedade quântica relacionada à sua orientação) e os resultados são utilizados para ajustar o circuito óptico em tempo real.

Este mecanismo de feedback permite a manipulação da função de onda dos fótons, restaurando efetivamente o seu emaranhamento. A técnica empregada baseia-se no princípio da correção quântica de erros, essencial para manter a confiabilidade dos sistemas de processamento quântico de informações na presença de ruídos e erros.

Significância:

A capacidade de restaurar o emaranhamento abre novas possibilidades para o processamento e comunicação de informações quânticas. Aumenta a robustez dos sistemas quânticos contra os efeitos de decoerência, que podem ser particularmente prejudiciais nas implementações práticas de tecnologias quânticas.

Esta descoberta também abre caminho para a exploração de aspectos fundamentais da mecânica quântica, como a investigação da não localidade quântica e a caracterização precisa da dinâmica de emaranhamento em sistemas quânticos complexos.

Restaurar o emaranhamento na luz quântica desembaraçada é um marco importante na física quântica e representa um passo significativo para a realização de tecnologias quânticas práticas que sejam resilientes ao ruído ambiental e à decoerência.