Recorde de eficiência na transferência de dados: 1,67 bit por fóton

Redação do Site Inovação Tecnológica -  13/02/2017

A equipe transmitiu o logotipo do laboratório, uma folha de carvalho, entre dois pontos, com 87% de fidelidade. À esquerda, a imagem original de 4 cores. À direita, a imagem recebida usando a codificação superdensa.[Imagem: ORNL]

Codificação superdensa

Pesquisadores do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos EUA, estabeleceram um novo recorde de eficiência na transferência de informações.

Para isso, eles usaram codificação superdensa, um processo pelo qual as propriedades das partículas, como os fótons, prótons e elétrons, são usadas para armazenar tanta informação quanto possível.

O resultado foi uma transferência de 1,67 bit por fóton através de um cabo de fibra óptica, superando o recorde anterior de 1,63 por partícula.

Comunicação quântica com tecnologia atual

A física dessa comunicação superdensa é semelhante àquela usada pelos processadores quânticos, que usam qubits para chegar a soluções para problemas extremamente complexos mais rápido do que os processadores eletrônicos e seus bits.

Para carregar mais de um dado por partícula, cada fóton funciona como um bit quântico, ou qubit, já que os qubits podem armazenar pelo menos dois estados simultaneamente.

O fenômeno utilizado é conhecido como hiperentrelaçamento de pares de fótons - um emaranhamento combinado, que mescla a polarização e a frequência do fóton.

Na prática

Outro destaque da demonstração foi o uso da codificação superdensa sobre fibra óptica, uma conquista importante rumo à adoção das comunicações quânticas usando as atuais tecnologias de rede.

E, como a equipe usou equipamentos convencionais de laboratório - cabos comuns de fibra óptica e detectores de fótons disponíveis comercialmente -, a técnica fica de fato um passo mais perto do uso prático.

Bibliografia:

Superdense Coding over Optical Fiber Links with Complete Bell-State Measurements
Brian P. Williams, Ronald J. Sadlier, Travis S. Humble
Physical Review Letters
Vol.: 118, 050501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.050501