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Pesquisadores da Universidade Leibniz de Hannover enviam fótons emaranhados e pulsos de laser da mesma cor através de uma única fibra óptica pela primeira vez.
Quatro pesquisadores do Instituto de Fotônica da Universidade Leibniz de Hannover desenvolveram um novo conceito de transmissor-receptor para transmitir fótons emaranhados por uma fibra óptica. Esse avanço pode permitir que a próxima geração de tecnologia de telecomunicações, a Internet quântica, seja roteada por fibras ópticas. A Internet quântica promete métodos de criptografia à prova de espionagem que nem mesmo os futuros computadores quânticos podem decifrar, garantindo a segurança da infraestrutura crítica.
“Para tornar a Internet quântica uma realidade, precisamos transmitir fótons emaranhados por meio de redes de fibra óptica”, diz o Prof. Dr. Michael Kues, Chefe do Instituto de Fotônica e Membro do Conselho do PhoenixD Cluster of Excellence na Leibniz University Hannover. “Também queremos continuar usando fibras ópticas para transmissão de dados convencionais. Nossa pesquisa é um passo importante para combinar a Internet convencional com a Internet quântica.”
Em seu experimento, os pesquisadores demonstraram que o emaranhamento de fótons é mantido mesmo quando eles são enviados junto com um pulso de laser. “Podemos mudar a cor de um pulso de laser com um sinal elétrico de alta velocidade para que ele corresponda à cor dos fótons emaranhados”, explica Philip Rübeling, um estudante de doutorado no Instituto de Fotônica pesquisando a Internet quântica. “Esse efeito nos permite combinar pulsos de laser e fótons emaranhados da mesma cor em uma fibra óptica e separá-los novamente.”
Esse efeito poderia integrar a Internet convencional com a Internet quântica. Até agora, não foi possível usar ambos os métodos de transmissão por cor em uma fibra óptica. “Os fótons emaranhados bloqueiam um canal de dados na fibra óptica, impedindo seu uso para transmissão de dados convencional”, diz Jan Heine, um aluno de doutorado no grupo de Kues.
Com o conceito demonstrado pela primeira vez no experimento, os fótons agora podem ser enviados no mesmo canal de cor que a luz do laser. Isso implica que todos os canais de cor ainda podem ser usados para transmissão de dados convencional. “Nosso experimento mostra como a implementação prática de redes híbridas pode ter sucesso”, diz o Prof. Michael Kues. Os resultados da pesquisa foram publicados na Science Advances.
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