A primeira experiência de teletransporte

MARCELO GLEISER
especial para a Folha

Imagine um futuro longínquo, quando aviões, trens ou qualquer outro meio de transporte tenham se tornado coisa do passado. Para ir de um ponto a outro no espaço, bastará entrar em uma cabine de teletransporte e sair, instantaneamente, em outra, no destino desejado. Poderemos começar uma viagem em São Paulo e terminá-la no Rio, ou em outra galáxia...
Mas essa história é velha! Basta assistir a um episódio da série "Jornada nas Estrelas" que veremos o Capitão Kirk ser teletransportado sem maiores mistérios. Ficção científica? Sem dúvida. Mas, recentemente, físicos na Áustria e na Itália, conseguiram pela primeira vez teletransportar uma propriedade de um fóton -uma partícula de luz cuja existência foi proposta por Einstein em 1905- de um ponto a outro no espaço. Instantaneamente.

Sabemos que a luz pode ser descrita como ondas eletromagnéticas que se propagam à velocidade de 300.000 km/s no espaço vazio. Como toda onda, a luz pode ser polarizada, ou seja, ela pode estar vibrando em apenas um determinado plano.
Imagine uma corda com uma das extremidades amarrada a uma árvore. Vibrando a outra extremidade, podemos fazer com que a corda ondule com "polarizações" diferentes, por exemplo, perpendicular ou paralela à árvore. O fóton, como digno representante corpuscular da luz, ou melhor, da radiação eletromagnética, também exibe diferentes polarizações.

Nas experiências feitas na Áustria e na Itália, a propriedade do fóton teletransportada foi sua polarização. Imagine que Maria esteja interessada em teletransportar para João a polarização de um fóton. Maria tem dois fótons, que ela chama de A e M (de mensageiro). João tem um fóton B. O teletransporte seria, então, fazer com que o fóton de João (B) adquira a polarização original do fóton de Maria (A). No teletransporte, nenhum fóton viaja fisicamente através do espaço separando Maria e João. Apenas as propriedades do fóton A, de Maria, se materializam instantaneamente no fóton B, de João. (Para o leitor curioso, esse fenômeno não viola a causalidade.)

Como que esse fenômeno bizarro de interação instantânea a distância é possível? O comportamento de objetos no mundo submicroscópico muitas vezes vai contra nossas noções do que é ou não possível. No caso dos fótons, é possível construir um par de fótons que exibem, juntos, uma propriedade conhecida como "entrelaçamento".

Se um par de fótons está entrelaçado, ao medirmos a polarização de um deles, o outro imediatamente assumirá a polarização perpendicular à que foi medida. Se os fótons A e M estão entrelaçados e se medirmos A com polarização vertical, M assumirá polarização horizontal.
O que é fantástico é que esse efeito não depende da distância entre os dois fótons. A e M podem estar separados por um metro, dez quilômetros (como no experimento recente) ou estar em outra parte da galáxia. Mas, ao medirmos a polarização de A, M assumirá imediatamente a polarização perpendicular. Einstein jamais aceitou essa possibilidade. Mas vários experimentos comprovaram o entrelaçamento de dois fótons.

Voltando a João e Maria, eles entrelaçam os fótons M e B. Maria, por sua vez, entrelaça seus dois fótons, A e M. O que acontece? Quando Maria entrelaça A e M, sabemos que M assumirá a polarização perpendicular a A. Mas, como M e B também estão entrelaçados, sabemos que B assumirá a polarização perpendicular a M. Ou seja, B assumirá a polarização original de A.

As aplicações são potencialmente imensas, mesmo que ainda não possamos sequer imaginar como teletransportar seres humanos. Mas nos campos emergentes de criptografia e computação quântica (computadores baseados em moléculas), o teletransporte será um ingrediente fundamental. O que era ficção vai se tornando, de fóton em fóton, realidade.