Um grupo internacional de cientistas da Universidade Nacional de Singapura (NUS), no sudeste asiático, conseguiu reproduzir o entrelaçamento quântico em um nano satélite na órbita da Terra. Embora esta não seja a primeira vez que o fenômeno é induzido em uma espaçonave, para os pesquisadores, a conquista indica que nano satélites podem fazer parte do futuro da comunicação quântica.

O entrelaçamento quântico, ou emaranhado quântico, descreve o processo em que duas ou mais partículas estabelecem uma afinidade tão intensa que uma não pode ser analisada sem que a outra seja evocada – qualquer alteração nas propriedades de uma partícula provoca alterações instantâneas na outra. Essa dinâmica ocorre mesmo que os dois objetos estejam espacialmente separados por grandes distâncias.

Posicionado a 400 quilômetros de altitude, o satélite CubeSat apelidado de SpooQy-1 gerou dois fótons emaranhados a partir de um laser díodo azul e cristais não lineares. O equipamento apresenta dimensões de 20 por 10 centímetros e pesa em torno de 2,6 kg. Em vias de comparação, o satélite quântico chinês Micius, reconhecido como a primeira espaçonave a estabelecer comunicação quântica com observatórios na superfície da Terra, possui cerca de 693 kg.

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Instrumentos de entrelaçamento quântico do SpooQy-1. Imagem: Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore

 De acordo como o ScienceAlert, o CubeSat foi lançado em 2019, diretamente da Estação Espacial Internacional (ISS). Ele foi projetado, no entanto, para proteger a fonte de fótons emaranhados das pressões e temperaturas de um lançamento de origem da Terra. Além disso, o equipamento ainda foi concebido para operar utilizando o mínimo de energia possível.

“No futuro, nosso sistema pode ser parte de uma rede global de conexões quânticas que transmitem sinais para receptores na Terra e em outras espaçonaves”, afirmou o físico Aitor Villar, na Universidade Nacional de Singapura.

Ele explica que esses sinais quânticos poderão ser utilizados para implementar uma série de categorias de comunicação, desde a distribuição de chaves de criptografia para redes extremamente seguras, até o teletransporte quântico, em que as informações são transferidas à distância por meio da replicação do sistema quântico.

Apesar disso, nenhuma tentativa de estabelecer comunicações quânticas com o satélite foi conduzida até o momento. O grupo de cientistas espera projetar, em no máximo dois anos, receptores capazes de se comunicar com o CubeSat, assim como aprimorar a capacidade do equipamento de prover redes quânticas de comunicação.

“Esperamos que nosso trabalho inspire a próxima onda de missões espaciais voltadas à tecnologia quântica, e que novas aplicações e tecnologias possam se beneficiar de nossas descobertas experimentais”, afirmou Villar.

Fonte: ScienceAlert