No "ordinário" emaranhamento quântico, duas partículas possuem propriedades que estão inerentemente associadas com a outra, mesmo as partículas que podem ser espacialmente separadas por uma distância maior. Agora, os físicos S. Jay Olson e Timothy C. Ralph da Universidade de Queensland da Austrália têm mostrado que é possível a criação de emaranhamento entre as regiões do espaço-tempo que estão separados no tempo, mas não no espaço, e, em seguida, converter o emaranhamento tipo tempo em emaranhamento do tipo espacial normal . Eles também discutem a possibilidade de utilizar este emaranhamento tipo tempo do vácuo quântico de um processo que eles chamam de "teletransporte no tempo."
"Para mim, o aspecto empolgante desse resultado (o emaranhamento entre o futuro e o passado) é que ele é mais uma propriedade geral da natureza e abre a porta para uma nova criatividade, pois sabemos que o emaranhamento pode ser visto como um recurso para tecnologia quântica ", disse Olson. "A maior importância do nosso resultado é quase certamente em algum aplicativo que ainda está para ser imaginado." O paper de Olson e Ralph, enviado em arXiv.org, descreve como emaranhamento tipo tempo pode ser convertido em emaranhamento tipo espaço com dois detectores.
"Essencialmente, um detector no passado, é capaz de "capturar" algumas informações sobre o estado do campo quântico no passado, e levá-lo para a frente no tempo para o futuro - esta é uma informação que normalmente foge para uma região distante do espaço-tempo na velocidade da luz ", disse Olson. "Quando um outro detector, em seguida, capta a informação sobre o estado do campo, no futuro, no mesmo local do espaço, os dois detectores podem em seguida ser comparados lado a lado, para ver se o seu estado se tornou enredado no sentido usual que as pessoas estão familiarizadas - e descobrimos que na verdade deveriam estar emaranhados. Assim, este processo leva um aparentemente exótico conceito, novo (emaranhamento tipo tempo no campo) e converte-lo em um familiar (emaranhamento padrão de dois detectores em um determinado momento no futuro). "
Em seu estudo, os cientistas também propuseram um experimento mental em que se movem de um estado quântico para o futuro utilizando o emaranhamento tipo tempo como o recurso.
Para ver como, imagine um experimento que Ralph e Olson descrevem em que um qubit é enviado para o futuro. A ideia é a de que um detector atua sobre um qubit e depois gera uma mensagem clássica descrevendo como esta partícula pode ser detectada. Em seguida, em algum momento no futuro, um outro detector na mesma posição no espaço, recebe esta mensagem e efetua a medição necessária, assim reconstruindo o qubit.
Mas há uma diferença. Olson e Ralph mostram que a detecção do qubit no futuro deve ser simétrica no tempo com a sua criação, no passado. "Se o detector passado era ativo no quarto das 12:00 h, em seguida, o detector futuro deve esperar para se tornar ativo a precisamente um último quarto de 12:00 a fim de alcançar o emaranhamento", dizem eles. Por essa razão, eles chamam este processo de "teletransporte no tempo".
Os físicos descobriram como usar o emaranhamento para criptografar mensagens em códigos incracaveis e construir computadores ultra-rápidos. Emaranhamento também pode ajudar a transmitir enciclopédias no valor de informações de um lugar para outro usando apenas alguns átomos, um protocolo chamado teletransporte quântico. Olson e Timothy Ralph usam a matemática para mostrar como esses mesmos truques podem enviar mensagens quântica não só de lugar para lugar, mas a partir do passado para o futuro.
As equações envolvidas desafiam a explicação matemática simples, mas são intuitivos: Se é impossível descrever uma partícula sem incluir a outra, isto logicamente se estende a tempo, bem como o espaço.
"Se você usar o nosso emaranhado tipo tempo, você acha que [a mensagem quântica] move-se no tempo, enquanto saltando sobre os pontos intermediários", disse Olson. "Não há realmente nenhuma diferença matematicamente. Tudo o que você pode fazer com o emaranhamento comum, você deve ser capaz de fazer com o emaranhamento tipo tempo".
Olson explicou-lhes uma analogia de Star Trek. Em um episódio, "beam me up" o especialista de teletransporte Scotty está preso em um planeta distante com suprimento de ar limitado. Para sobreviver, Scotty congela-se no transportador, aguardando resgate. Quando a empresa chega décadas depois, Scotty sai da máquina sem ter envelhecido um dia.
"Não é a viagem no tempo, como você normalmente pensaria, onde é como, puf! Você está no futuro", disse Olson. "Mas você começa a pular o intervalo de tempo."
De acordo com o físico quântico Fuentes Ivette da Universidade de Nottingham, que viu Olson e Ralph apresentar o trabalho em uma conferência, esse é "um dos resultados mais interessantes", publicado no ano passado.
"O emaranhamento é observado a cada dia", disse Olson. "No entanto, a observação direta de emaranhamento no estado de vácuo seria novo, e se capaz de ser observado, potencialmente, permitir-nos utilizar este emaranhamento como um recurso para a tecnologia quântica. Como o estado de vácuo é a coisa mais próxima que temos do "nada" em física (que é o estado com zero comuns partículas ao redor), observando e usando o emaranhamento inerente ao vácuo como um recurso tecnológico que potencialmente nos dar uma forma de construir dispositivos quânticos com espaço apenas vazio como o ingrediente mais importante. "
Fontes: Phys.org, Wired
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