Pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL), do provedor de internet EPB de Chattanooga e da Universidade do Tennessee realizaram um experimento inédito envolvendo comunicação quântica, mantendo uma conexão entre fótons emaranhados durante mais de 30 horas por meio de uma rede de fibra óptica comercial.
A experiência utilizou um sistema de compensação automática de polarização, conhecido pela sigla APC (automatic polarization compensation), que permitiu o controle contínuo do estado quântico dos fótons mesmo diante de variações no ambiente externo.
O uso da técnica garantiu a preservação do estado de emaranhamento por tempo prolongado, representando um avanço na estabilidade de conexões quânticas em redes existentes.
O fenômeno físico central do experimento é o emaranhamento quântico, no qual duas partículas compartilham um estado quântico comum, de forma que qualquer alteração em uma delas provoca uma resposta imediata na outra, independentemente da distância entre ambas.
Esse comportamento já havia sido descrito por Albert Einstein, que o classificou como “ação fantasmagórica à distância” por contrariar as bases da física clássica.
O teletransporte quântico, termo que descreve a transferência do estado de uma partícula para outra remotamente conectada, depende dessa propriedade.
No caso do experimento conduzido pelas três instituições norte-americanas, o processo envolveu fótons — partículas de luz — cujos estados foram replicados entre pontos distintos por meio do emaranhamento.
Segundo os responsáveis pela pesquisa, esse tipo de conexão não se refere à movimentação física de partículas pelo espaço, mas sim à reprodução do estado de uma partícula em outra posição. Isso ocorre com base em princípios fundamentais da mecânica quântica, sem transmissão convencional de sinal.
A capacidade de manter fótons emaranhados por mais de um dia representa um marco técnico para o desenvolvimento de redes de comunicação quântica. Esse tipo de rede tem o potencial de permitir a transmissão segura de dados com base em propriedades fundamentais da física, e não em sistemas criptográficos tradicionais.
A equipe de pesquisa empregou a técnica de compensação automática de polarização para adaptar constantemente a trajetória e o comportamento dos fótons, garantindo a integridade do emaranhamento mesmo em condições variáveis. O sistema monitorou em tempo real alterações no meio de transmissão e ajustou os sinais para preservar o estado quântico compartilhado.
Além da estabilidade alcançada, o experimento foi conduzido em uma rede de fibra óptica comercial, o que reforça a viabilidade de integração futura da comunicação quântica com as infraestruturas existentes. Isso poderia acelerar a adoção de sistemas de comunicação baseados em princípios quânticos em larga escala.
Com a evolução de técnicas de geração e controle de fótons em dispositivos de escala nanométrica, como emissores ultracompactos, os pesquisadores observam a possibilidade de expandir o alcance e a aplicação dessas redes.
Embora a comunicação entre galáxias permaneça uma hipótese distante, os avanços recentes apontam para a construção de redes que superem os limites atuais de alcance e segurança de dados.
A comunicação quântica vem sendo estudada como alternativa a métodos convencionais por sua capacidade de evitar interceptações. Em redes quânticas, qualquer tentativa de acesso indevido altera o estado das partículas envolvidas, tornando a violação detectável.
As implicações práticas desse tipo de tecnologia envolvem setores como segurança da informação, comunicações estratégicas e até mesmo sistemas de computação distribuída de alta performance. A manutenção prolongada do estado de emaranhamento pode ser aplicada à transmissão de dados em ambientes com alto risco de interferência ou vulnerabilidades.
A pesquisa norte-americana integra uma série de iniciativas globais que buscam consolidar a tecnologia de redes quânticas como parte da próxima geração de sistemas de comunicação. Governos, empresas de telecomunicações e centros de pesquisa têm investido na consolidação de protocolos, equipamentos e estruturas que viabilizem o uso da física quântica em aplicações comerciais e institucionais.
Os pesquisadores afirmam que, à medida que novas barreiras técnicas forem superadas, será possível aplicar os princípios do teletransporte quântico em cenários mais complexos, como missões espaciais, transmissão de dados em tempo real a longas distâncias e ambientes que demandam segurança avançada de informação.
A persistência do emaranhamento por mais de 30 horas em condições reais de rede representa um passo decisivo na demonstração da viabilidade da comunicação quântica. Segundo os envolvidos, esse avanço aproxima a comunidade científica de aplicações práticas da teoria quântica em sistemas de informação.
Com base nos resultados obtidos, a expectativa dos cientistas é que, em médio prazo, redes experimentais possam evoluir para redes operacionais que interliguem instituições, governos e centros de dados por meio de conexões seguras, rápidas e resistentes a interceptações.
