Cálculos e experimentos com fótons de uma equipe de pesquisadores do Instituto de Física da UFRJ demonstraram, pela primeira vez, a aplicação de uma técnica conhecida como destilação quântica em um sistema com correlações quânticas do tipo “quantum steering”. Na prática, o protocolo de destilação apresentado em março na revista Physical Review Letters pode melhorar o desempenho de novas tecnologias, tais como a internet quântica, que utilizarão correlações quânticas para processar informação na presença de ruídos e com aparelhos de medida nem sempre confiáveis.
Diferentemente dos sistemas clássicos, macroscópicos, sistemas quânticos de partículas subatômicas podem ter componentes interligados por correlações não locais, isto é, correlações independentes da distância entre seu componentes. As correlações quânticas de um sistema são caracterizadas em laboratório por meio de medidas de várias cópias desse sistema. O objetivo dos protocolos de destilação é obter um número menor de cópias do sistema mas com o máximo nível de correlação quântica possível nas condições do experimento.
Como o físico Gabriel Aguilar, um dos autores do estudo, explica no vídeo, existem pelo menos três tipos de correlações quânticas: o emaranhamento, a não localidade de Bell e o quantum steering. Trabalhos anteriores haviam desenvolvido protocolos de destilação para sistemas com emaranhamento e com não localidade de Bell, mas antes do estudo da equipe da UFRJ não havia ainda um protocolo de destilação para o caso de quantum steering.
A pesquisa foi realizada com apoio financeiro do Instituto Serrapilheira, da FAPERJ, da CAPES e do CNPq.
Artigo científico
Distillation of Quantum Steering
R. V. Nery, M. M. Taddei, P. Sahium, S. P. Walborn, L. Aolita e G. H. Aguilar
Phys. Rev. Lett. 124, 120402 – 26 de março de 2020
ArXiv:1906.00991
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Igor Zolnerkevic
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