Sistemas quânticos e direcionamento de Einstein-Podolsky-Rosen

O emaranhamento quântico, em que estados de partículas são entrelaçados e mantidos de alguma forma conectados, mesmo à distância, é um dos fenômenos mais intrigantes para o desenvolvimento de sistemas criptográficos invioláveis.

Contudo, um desafio para sua aplicação é o desenvolvimento de sistemas em que apenas parte dele seja segura e inviolável, enquanto outra parte é sujeita a manipulações (e às possíveis falhas decorrentes), de forma que esta não-inviolabilidade parcial não ocasione a perda de segurança do conjunto.

Para isso, os físicos imaginam usar um fenômeno conhecido como direcionamento (steering) de Einstein-Podolsky-Rosen, uma forma exótica de efeito quântico não-local que pode ser vista como uma correlação intermediária entre o emaranhamento e a não-localidade de Bell.

Num novo trabalho, Rodrigo Gallego, da Universidade Livre de Berlim, e Leandro Aolita, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, apresentam um quadro operacional para o direcionamento de Einstein-Podolsky-Rosen como um recurso aplicável em sistemas de comunicação e criptografia quântica.

O estudo, publicado no periódico Physical Review X em 15 de outubro, permite quantificar matematicamente o direcionamento, identificar suas classes não-equivalentes e investir sobre problemas de conversão de direcionamento. "Nós estudamos a entropia relativa do direcionamento e desenvolvemos as condições necessárias e suficientes para o direcionamento", dizem os pesquisadores.  "Esperamos que nossos resultados informem estudos futuros de processos quânticos como o entrelaçamento."

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