Se o emaranhamento é a linha de combustível do vácuo, então o arranjo de células tem uma lei de escala

Por que a biblioteca sugere isto

O protocolo já foi rodado em qubits supercondutores em máquinas públicas e em spins nucleares numa molécula, com a energia na ponta receptora medida caindo abaixo do nível do estado fundamental em ambos (Demonstration of Quantum Energy Teleportation on Superconducting Quantum Hardware, 2023; Experimental Activation of Strong Local Passive States with Quantum Information, 2023).

Experimente as três formas com que a medição poderia voltar — a energia entregue por célula caindo, se mantendo ou subindo — antes da corrida que decide qual delas é.

O livro-razão da teleportação quântica de energia

Duas células ocupam o estado fundamental emaranhado de um sistema pequeno. Alice mede a sua e o aparelho dela paga por isso, porque uma operação local sobre um estado fundamental só consegue elevá-lo. Um bit clássico atravessa até Bob sem ultrapassar a velocidade da luz, e a operação que esse bit seleciona permite ao aparelho dele recolher a energia que já estava ao seu lado como flutuação suprimida. Mantenha o livro aberto enquanto mexe no modelo e repare na única coisa que nunca acontece: sair mais do que entrou.

O que olhar

O livro-razão de duas célulasEnergia por célula à medida que se acrescentam células. Ilustrativo — não são dados

• Entregue por célula
• Gasto por célula

Experimente uma tendência

A energia entregue por célula desce à medida que se acrescentam células. Ilustrativo — não são dadosA energia entregue por célula mantém-se. Ilustrativo — não são dadosA energia entregue por célula sobe. Ilustrativo — não são dados

Número de células

16

Voltar aos parâmetros publicados

Entregue por célula:

0,35

Gasto por célula:

2,00

Entregue sobre gasto:

0,18

Ilustrativo — não são dados

Forma desenhada, não uma medição: nenhuma curva de escala deste protocolo foi publicada.

Leitura: Ilustrativo — não são dados. Número de células 16. Entregue por célula: 0,35. Gasto por célula: 2,00. Entregue sobre gasto: 0,18.

Com h igual a 1,5 e k igual a 1 no ibmq jakarta, o termo de acoplamento na ponta de Bob marca menos 0,1079, cerca de 76 por cento do valor exato, e sai negativo em todas as seis máquinas da IBM usadas. Essa leitura negativa é toda a observação: a energia local desceu abaixo do nível do estado fundamental.

A transferência ganha à dinâmica do próprio sistema. Alice comunica em cerca de dez nanossegundos contra um tempo de acoplamento da ordem de cem, por isso Bob tem a sua energia antes de a cadeia lhe poder ter levado alguma.

A repetição independente usou três núcleos de carbono 13 em ácido crotónico trans num espectrómetro de 700 megahertz à temperatura ambiente, e demorou catorze milissegundos contra um acoplamento entre spins de 1,16 hertz: muito mais depressa do que a energia levaria a atravessar a molécula.

À distância, o protocolo no vácuo fica limitado a um sobre doze pi vezes a separação, porque a região abaixo do vácuo na ponta de Bob precisa de energia positiva perto que a sustente. Coloque um estado de vácuo comprimido no intervalo e esse apoio passa a vir do próprio intervalo, e a queda desaparece.

Inverta a mesma maquinaria e ela põe numa única célula mais energia do que permite uma parte igual do total: a metade de armazenamento desta mesma arquitetura.

O protocolo está na literatura desde 2008 e já foi executado em qubits supercondutores e em spins nucleares, medindo-se em ambos os casos a energia na ponta recetora a descer abaixo do nível do estado fundamental.

A medição que resolveria a questão: energia entregue por célula recetora e energia total gasta por célula recetora, ambas face ao número de células, em equipamento que já existe. O primeiro degrau não custa mais do que entrar numa conta de um computador quântico público.

As fichas que este instrumento lê

• Hotta, o protocolo em cadeias de spins com que tudo começou (2008) (em inglês)
• Hotta, a informação da medição como chave da energia do vácuo local (2008) (em inglês)
• Hotta, a revisão introdutória do protocolo (2011) (em inglês)
• Hotta, Matsumoto e Yusa, a versão sem limite de distância (2014) (em inglês)
• Frey e colegas, os limites exatos da extração local de energia (2019) (em inglês)
• Ikeda, a demonstração em equipamento supercondutor (2023)
• Rodríguez-Briones e colegas, a experiência com spins nucleares (2023)
• Hotta e Ikeda, o protocolo ao contrário como bateria quântica (2025)

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A fronteira teórica da extração puramente local é conhecida exatamente, reduzida a uma única desigualdade de operador, junto com o ingrediente que reabre a porta — comunicação clássica entre as duas regiões (Fundamental Limitations to Local Energy Extraction in Quantum Systems, 2019). A queda com a distância que mantinha o protocolo em escala milimétrica é removida fornecendo vácuo comprimido no vão, que é um recurso que a área já fabrica rotineiramente (Quantum energy teleportation without a limit of distance, 2014). E a mesma maquinaria rodada ao contrário concentra mais energia numa única célula de uma bateria quântica do que o teto clássico permite (Exceeding the maximum classical energy density in fully charged quantum batteries, 2025), o que significa que o arranjo tem um modo de armazenamento além de um modo de transporte. Os autores do experimento de spin nuclear nomeiam a conexão mais ampla eles mesmos: o mesmo protocolo incide sobre violações de condições de energia na teoria quântica de campos em espaço-tempo curvo, que é exatamente a grandeza que a engenharia de métrica exige.

O experimento ou a construção

Rode o protocolo de dois qubits em n igual a dois, depois construa cadeias e redes em quatro, oito e dezesseis, em hardware que já existe. Mantenha o custo do canal clássico e o custo de medição no livro-razão desde a primeira corrida. A medição decisiva é a energia entregue por célula receptora, e a energia total gasta por célula receptora, ambas plotadas contra o número de células e contra o comprimento de correlação do estado fundamental.

Se a curva de energia entregue cai mais devagar que a curva de custo, a arquitetura tem uma direção; se não cai, isso é um limite publicado sobre uma ideia que a área hoje só especula, e também alimenta diretamente a questão de condição de energia de que os capítulos de propulsão deste site dependem.