Universidade Bar-Ilan revoluciona comunicação quântica com 23 canais simultâneos

Pesquisadores da Universidade Bar-Ilan realizaram um avanço significativo no campo da informação quântica, desenvolvendo uma técnica que permite a transmissão, a manipulação e a medição de informações quânticas através de múltiplos canais de frequência de forma simultânea.

O estudo, publicado na Science Advances, demonstra como operar tecnologias de comunicação quântica com muito maior eficiência, explorando toda a ampla largura de banda disponível nas fontes de luz quântica.

Atualmente, o principal limite no processamento de informações quânticas não está na fonte de luz em si, mas na tecnologia de medição, que aproveita apenas uma pequena fração do espectro óptico extremamente amplo.

Grande parte da capacidade potencial das fontes quânticas permanece ociosa por esse motivo. Para superar o gargalo, os cientistas da Universidade Bar-Ilan aplicaram um método de detecção quântica ultrarrápida desenvolvido pela própria equipe.

A técnica de detecção homódina paramétrica permite identificar o entrelaçamento quântico da luz em diversos canais de frequência ao mesmo tempo. Como prova de conceito, a equipe executou com sucesso a distribuição de chave quântica de variável contínua em 23 canais espectrais independentes.

O sistema CV-QKD possibilita detectar qualquer tentativa de espionagem em cada canal individualmente. Os pesquisadores ainda demonstraram teletransporte quântico multiplexado com total eficiência.

Os resultados provam que sistemas quânticos não precisam operar um único canal por vez, podendo funcionar simultaneamente no espectro óptico e elevar a capacidade dos protocolos em ordens de magnitude.

O professor Avi Pe’er, do Departamento de Física e do Instituto de Nanotecnologia e Materiais Avançados da Universidade Bar-Ilan, liderou a pesquisa e explicou que o trabalho abre o gargalo e viabiliza a operação paralela de múltiplos canais quânticos.

A conquista deve aumentar dramaticamente a velocidade da comunicação segura e de outras aplicações quânticas. Os cientistas projetam que o método permitirá processamento quântico massivamente paralelo em sistemas realistas.

Plataformas futuras poderão suportar milhares de canais simultâneos sem perda de desempenho, estabelecendo uma rota clara para redes quânticas mais rápidas, escaláveis e eficientes que aproveitam integralmente a largura de banda da luz.

Com informações de phys.org.