Memória quântica: cientistas gravam e recuperam fótons

John Toon - 16/12/2005

Esquema mostrando a configuração do experimento no qual duas memórias quânticas são conectadas por uma fibra óptica.
[Imagem: Kuzmich Lab]

Rumo à computação quântica

Uma série de artigo publicados nesta semana na revista Nature mostra a verdadeira corrida entre diversos grupos de pesquisas, rumo ao longamente perseguido objetivo da computação quântica.

Em um dos três artigos publicados no exemplar de 8 de Dezembro da revista, um grupo de físicos do Instituto de Tecnologia da Geórgia, Estados Unidos, liderados pelos professores Alex Kuzmich e Brian Kennedy, descrevem o armazenamento e recuperação de fótons individuais, transmitidos entre memórias quânticas separadas, compostas de átomos de rubídio.

O trabalho representa um passo significativo rumo à comunicação quântica e a redes de computação que poderão armazenar e processar informações utilizando tanto fótons quanto átomos.

Rumo ao futuro

Mas os pesquisadores alertam que, mesmo com sua operação rudimentar de uma rede, aplicações práticas para redes quânticas continuam em um futuro ainda bastante distante.

"A transferência controlada de quantas individuais entre memórias quânticas remotas é um passo importante rumo à construção de redes quânticas distribuídas," diz Kuzmich. "Mas isto continua sendo apenas um componente básico. Serão necessários ainda muitos passos e vários anos mais para que isto aconteça de forma prática."

Pouco mais de um ano atrás, em um artigo publicado na revista Science, Kuzmich e seu colega Dzmitry Matsukevich demonstraram a transferência de informação de estado atômico entre duas nuvens diferentes de átomos de rubídio, por meio de um único fóton.

Informação da matéria para a luz

Aquela foi a primeira vez em que informação quântica foi transferida da matéria para a luz.

No artigo agora publicado na Nature, Kuzmich, Kennedy e seus colaboradores Thierry Chaneliere, Dzmitry Matsukevich, Stewart Jenkins e Shau-Yu Lan, fizeram a operação avançar mais um passo, armazenando e recuperando fótons individuais de nuvens de átomos de rubídio ultra-frias - demonstrando o armazenamento de informação baseada em luz através da matéria.

De uma perspectiva das aplicações práticas, o armazenamento e recuperação de um qubit em um nó de memória quântica atômica é um passo importante rumo a um "repetidor quântico".

Esse equipamento poderá ser necessário para transmitir informações quânticas a longa distância, por meio de fibras-ópticas.