Comunicação Quantica

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Comunicação Quantica

Mensagempor Xevious » 10 Mai 2017, 11:27

Cientistas conseguem comunicação cósmica contra-factual direta pela primeira vez

Imagem

Comunicação sem transmissão de partículas.

A comunicação quântica é uma besta estranha, mas uma das formas mais estranhas propostas é chamada de comunicação contra-factual - um tipo de comunicação quântica onde não partículas viajam entre dois destinatários.

Os físicos teóricos propuseram há muito tempo que essa forma de comunicação seria possível, mas agora, pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram experimentá-la - transferindo uma imagem bitmap em preto e branco de um local para outro sem enviar nenhuma das partículas físicas.

Se isso soa um pouco demais - lá para você, não se preocupe, isso é mecânica quântica, afinal. É para ser complicado. Mas uma vez que você quebrá-lo para baixo, a comunicação quântica contra-factual na verdade não é tão bizarro quanto parece.

Primeiro, vamos falar sobre como isso difere da comunicação quântica regular, também conhecida como teleportação quântica , porque não é que também é uma forma de transferência de informações sem partículas?

Bem, não completamente. O teletransporte quântico regular baseia-se no princípio do emaranhamento - duas partículas que se tornam inextricavelmente ligadas de modo que tudo o que acontece a um afetará automaticamente o outro, não importa quão distantes sejam.

Isto é o que Einstein chamou de " ação assustadora à distância", e os cientistas já a usaram para enviar mensagens em grandes distâncias .

Mas essa forma de teletransporte quântico ainda depende da transmissão de partículas de alguma forma ou de outra. As duas partículas geralmente precisam estar juntas quando estão emaranhadas antes de serem enviadas para as pessoas em qualquer um dos extremos da mensagem (assim, eles começam em um lugar e precisam ser transmitidos para outro antes que a comunicação possa ocorrer entre eles).

Alternativamente, as partículas podem ser enredadas a uma distância, mas normalmente requer uma outra partícula, como fótons (partículas de luz), para viajar entre os dois.

A comunicação quântica contra-factual direta nas outras mãos depende de algo diferente do emaranhamento quântico. Em vez disso, ele usa um fenômeno chamado o efeito quantum Zeno .

Muito simplesmente, o efeito quantum Zeno ocorre quando um sistema quântico instável é medido repetidamente.

No mundo quântico, sempre que você olha para um sistema, ou o mede, o sistema muda. E neste caso, as partículas instáveis ​​nunca podem decair enquanto estão sendo medidas (assim como a chaleira proverbial observada que nunca ferverá), então o efeito Zeno quântico cria um sistema que é congelado efetivamente com uma probabilidade muito alta.

Se você quiser aprofundar um pouco mais, o vídeo abaixo dá uma ótima explicação:

https://www.youtube.com/watch?v=dOY0NbR1ppw

A comunicação quântica contra-factual é baseada neste efeito quântico de Zeno, e é definida como a transferência de um estado quântico de um local a outro sem que nenhuma partícula quântica ou clássica seja transmitida entre eles.

Isso requer um canal quântico para correr entre dois locais, o que significa que há sempre uma pequena probabilidade de que uma partícula quântica irá atravessar o canal. Se isso acontecer, o sistema é descartado e um novo é configurado.

Para criar um sistema tão complexo, pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China colocaram dois detectores de um único fóton nas portas de saída do último de uma matriz de divisores de feixe.

Devido ao efeito Zeno quântico, o sistema está congelado em um determinado estado, por isso é possível prever qual dos detectores "clicaria" sempre que os fótons passassem. Uma série de interneteiros aninhados mede o estado do sistema para se certificar de que não muda.

Ele funciona com base no fato de que, no mundo quântico, todas as partículas de luz podem ser totalmente descritas por funções de onda, e não como partículas. Assim, ao incorporar mensagens em luz os pesquisadores foram capazes de transmitir esta mensagem sem nunca diretamente enviar uma partícula.

A equipe explica que a ideia básica para este conjunto veio da tecnologia de holografia.

"Na década de 1940, uma nova técnica de imagem - holografia - foi desenvolvida para registrar não só a intensidade da luz, mas também a fase da luz", escrevem os pesquisadores na revista Proceedings da National Academy of Sciences .

"Pode-se então colocar a questão: a fase da luz pode ser usada para imagens? A resposta é sim".

A idéia básica é esta - alguém quer enviar uma imagem para Alice usando apenas a luz (que age como uma onda, não uma partícula, no reino quântico).

Alice transfere um único fóton para o interferômetro aninhado, onde pode ser detectado por três detectores de um único fóton: D 0 , D 1 e D f .

Se D 0 ou D 1 'clique', Alice pode concluir um resultado lógico de um ou zero. Se D f clica, o resultado é considerado inconclusivo.

Como Christopher Packham explica para Phys.org:

"Após a comunicação de todos os bits, os pesquisadores foram capazes de remontar a imagem - um bitmap monocromático de um nó chinês. Pixels negros foram definidos como 0 lógica, enquanto os pixels brancos foram definidos como 1 lógica ...

No experimento, a fase da luz se tornou a portadora da informação, ea intensidade da luz era irrelevante para a experiência ".

Não só isso é um grande passo em frente para a comunicação quântica, a equipe explica que é a tecnologia que também poderia ser usado para imaginar artefatos antigos sensíveis que não poderiam surpreender a luz direta brilhou sobre eles.

Os resultados agora precisarão ser verificados por pesquisadores externos para garantir que o que os pesquisadores viram foi um verdadeiro exemplo de comunicação quântica contra factual.

De qualquer maneira, é uma demonstração muito legal de quão bizarro e inexplorado o mundo quântico é.

A pesquisa foi publicada na revista Proceedings da National Academy of Sciences.

Esta tecnologia é bastante promissora.
Desconfio que esta tecnologia num estado mais avançado, poderá proporcionar uma comunicação numa velocidade ACIMA a da velocidade da luz.
E as conquistas relacionadas a essa tecnologia poderão ser utilizadas no Teletransporte Quântico.
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