No laboratório da Universidade da Pensilvânia engenheiros criaram um chip no qual skyrmions quânticos mantêm sua estrutura topológica mesmo após a destruição completa do emaranhamento dos fótons. Essa descoberta, publicada em 30 de outubro de 2026 na Nature Physics, mostra que as propriedades topológicas podem sobreviver à perda de uma das mais frágeis conexões quânticas.
A equipe liderada por Liang Feng e com a participação do primeiro autor Haoqi Zhao fabricou um chip miniaturizado no Centro de Nanotecnologia Singh. No chip, era gerado um par de fótons emaranhados, após o que se aplicava a um deles um padrão característico de polarização — um skyrmion quântico. Os pesquisadores então transferiam a propriedade topológica desse padrão para o estado quântico conjunto dos dois fótons. Quando o sistema era submetido a perturbações cada vez mais intensas, incluindo luz externa, o emaranhamento desaparecia, mas o número determinante de voltas dos estados de polarização no skyrmion permanecia inalterado.
Imagine um redemoinho no cabelo: fios individuais podem se deslocar, mas o desenho geral e a direção do redemoinho se mantêm. É exatamente assim que se comporta o invariante topológico do skyrmion — ele não depende de perturbações locais, desde que não seja ultrapassado o limiar crítico de destruição. Mesmo após o desaparecimento do emaranhamento, preservavam-se correlações quânticas mais gerais, medidas por meio do discord quântico.
Isso muda a concepção de como proteger informações em futuras redes quânticas. Em vez de depender apenas do frágil emaranhamento, é possível codificar dados em padrões topológicos robustos, que resistem às perturbações por mais tempo. A descoberta também aprofunda a compreensão da relação entre topologia e correlações quânticas em geral.
Os resultados obtidos em um chip especialmente desenvolvido confirmam que a topologia pode existir independentemente do emaranhamento, abrindo caminho para comunicações e computações quânticas mais confiáveis.
