Создана квантовая запутанность между одним фотоном и триллионом атомов

15.02.2017 Hi-tech

Физики Университета Варшавы создали многомерное состояние запутанности единственного фотона и триллиона раскаленных атомов рубидия, пролив свет на парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена. Это состояние удалось сохранить в течение нескольких микросекунд.

Трое ученых в Лаборатории квантовой памяти в первый раз создали состояние запутанности макроскопического объекта — группы из приблизительно триллиона атомов, и отдельного фотона, частицы света.

«Отдельные фотоны, рассеянные на протяжении сотрудничества лазерного луча с атомами, записываются на чувствительную камеру. Один записанный фотон несет данные о квантовом состоянии всей группы атомов. Эти атомы возможно сохранять, и их состояние возможно восстановлено по необходимости», — говорит Махал Дабровски, соавтор статьи.

Итог этого опыта подтверждает то, что единственный фотон и атомы находятся в связанном, запутанном состоянии. Измеряя координаты и импульс фотона, физики взяли все данные о состоянии атомов. Чтобы подтвердить это, польские ученые перенесли ядерное состояние на другой фотон, что кроме этого был измерен при помощи камеры.

Фото: UW Physics, Mateusz Mazelanik

Создана квантовая запутанность между одним фотоном и триллионом атомов

«Мы показали парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена в весьма близкой форме к тому, что было предложено в 1935 году, но, мы расширили опыт, добавив хранение света в многочисленной группе атомов. Атомы хранят фотон в форме волны из ядерных спинов, складывающейся из триллиона атомов. Такое состояние весьма устойчиво к утрата одного атома, потому, что информация распространяется по такому солидному числу частиц», — поведал Михал Парниак, участник изучения.

В известной статье 1935 года Альберт Эйнштейн вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном обрисовал мысленный опыт, говорящий о неполноте квантовой механики.

Совершённый польскими учеными опыт неповторим еще одним: квантовая память, хранящая состояние запутанности, разрешает записывать до 12 фотонов за раз. Таковой количество имеет громадной потенциал применения в квантовых вычислениях.

«Многомерная запутанность сохраняется в отечественном устройстве пара микросекунд, что приблизительно в 1000 раз продолжительнее, чем во всех прошлых опытах, и одновременно с этим достаточно продолжительно, дабы произвести узкие квантовые операции на ядерном состоянии на протяжении хранения», — растолковывает врач Войцех Василевски, начальник научной группы.

Это открытие может оказать помощь достигнуть состояния так называемой гиперзапутанности и еще дальше продвинуться в понимании фундаментальных баз квантовой механики, пишет EurekAlert.

Ученые из МФТИ и РАН нашли условия, в то время, когда в квантовых совокупностях энтропия может убывать, другими словами может локально нарушаться второй закон термодинамики. Это происходит в квантовых совокупностях довольно маленького, но макроскопического размера — сантиметры а также метры. Значительное различие пребывает в том, что в случае если в хорошей физике уменьшение энтропии связано с теплопередачей, то в квантовом мире понижение энтропии может происходить без энергопередачи — за счет квантовой запутанности.

Случайные записи:

Квантовый опыт Юнга, Квантовая запутанность и Нелокальность


Похожие статьи, которые вам понравятся: