Uma equipe internacional de pesquisadores alcançou um marco na comunicação quântica ao teletransportar o estado de polarização de um único fóton entre dois pontos quânticos separados por um link de 270 metros em espaço aberto. O experimento, realizado na Universidade Sapienza de Roma, demonstra o potencial para repetidores quânticos em futuras redes quânticas. As descobertas foram publicadas na Nature Communications.
Pesquisadores da Universidade de Paderborn, da Universidade Sapienza de Roma e de outras instituições europeias transferiram com sucesso informações quânticas entre pontos quânticos independentes. Eles utilizaram um link óptico de espaço livre de 270 metros conectando dois edifícios na Universidade Sapienza de Roma, empregando sincronização assistida por GPS, detectores de fóton único ultrarrápidos e estabilização contra turbulência atmosférica. O teletransporte alcançou uma fidelidade de estado de 82 ± 1%, superando o limite clássico em mais de 10 desvios padrão. Os pontos quânticos foram projetados na Universidade Johannes Kepler de Linz, com nanofabricação de ressonadores na Universidade de Würzburg. O professor Klaus Jöns, da Universidade de Paderborn, chefe do grupo de Dispositivos Quânticos de Fotônica Híbrida, declarou: “O experimento demonstra de forma impressionante que fontes de luz quântica baseadas em pontos quânticos semicondutores podem servir como uma tecnologia chave para futuras redes de comunicação quântica”. Este avanço, após uma década de colaboração entre a equipe de Jöns e o grupo do professor Rinaldo Trotta na Sapienza, marca o progresso em direção a repetidores quânticos escaláveis e à internet quântica. Anteriormente, tal teletransporte envolvia fótons da mesma fonte, mas este utilizou emissores distintos. Jöns observou: “Este resultado mostra que nosso planejamento estratégico de longo prazo valeu a pena. A combinação de excelente ciência de materiais, nanofabricação e tecnologia quântica óptica foi a chave para o nosso sucesso”. A conquista abre caminho para a troca de emaranhamento entre pontos quânticos, permitindo o primeiro repetidor quântico com fontes determinísticas de pares de fótons emaranhados. Um esforço paralelo de equipes de Stuttgart e Saarbrücken relatou um resultado semelhante usando conversão de frequência.
