Fizycy budują pamięć, która przechowuje splątanie

Splątanie to dziwne, upiorne zjawisko, w którym cząstki kwantowe dzielą to samo istnienie (właściwie tę samą funkcję falową). Tak więc pomiar na jednym natychmiast wpływa na drugi, bez względu na to, jak daleko od siebie mogą się znajdować. Tak zwane działanie na odległość leży u podstaw wielu najbardziej dramatycznych nowych technologii współczesnej fizyki: kryptografii kwantowej, teleportacji kwantowej i obliczeń kwantowych. To sprawia, że ​​uwikłanie jest ważne. W ten sposób wielu fizyków zaczyna myśleć o splątaniu: jako zasobie, podobnie jak woda lub energia, do którego należy się odwołać, gdy zajdzie taka potrzeba w nowym świecie kwantowym. Ci fizycy chcą mieć możliwość tworzenia splątania, używania go i przechowywania, kiedy tylko zajdzie taka potrzeba. Dwie pierwsze z nich – tworzenie i wykorzystywanie splątania – są przedmiotem intensywnych badań od 30-40 lat. Ale zdolność do przechowywania splątania w użyteczny sposób umknęła fizykom. Do teraz. Dziś Christoph Clausen i koledzy z Uniwersytetu Genewskiego pokazują nie tylko, jak przechowywać splątanie, ale także jak je uwolnić w pełni sprawnym stanie. Ich urządzenie składa się z ładunku atomów neodymu zakopanych w krysztale krzemianu iterbu, który po schłodzeniu może absorbować i przechowywać fotony. Pytanie, na które Clausen i spółka próbują odpowiedzieć, brzmi, czy to urządzenie może również przechowywać splątanie. Stworzyli więc parę splątanych fotonów, wysłali jeden do kryształu i czekali, aż zostanie ponownie wyemitowany. Następnie zostali z nowym fotonem i pierwotnym członkiem pary. Następnie przeprowadzili standardowy eksperyment, znany jako test Bella, i dowiedli, że para nadal jest splątana. To imponujące z kilku powodów. Na początek, aby splątanie zostało zachowane, musi być zaangażowany cały kryształ. Ten kryształ ma rozmiar około centymetra, a pomysł, że splątanie można wymienić między fotonem a obiektem tej wielkości, jest niesamowity. Następnie istnieje możliwość przeniesienia splątania z latającego kubitu – fotonu – na nieruchomy, kryształ. I zrobić to za pomocą fotonów o długości fali 1338 nm, tak zwanej długości fali telekomunikacyjnej, która może łatwo przejść przez kable światłowodowe. Wszelkie inne długości fal są interesujące, ale praktycznie bezużyteczne w komunikacji. Ale najbardziej ekscytującym aspektem tego wszystkiego jest to, że splątanie w ogóle przetrwa proces przechowywania i uwalniania. Notorycznie kruche, splątanie wycieka do środowiska jak woda przez sito. Możliwość przechowywania i uwalniania to technologia, która może sprawić, że urządzenia takie jak wzmacniacze kwantowe będą działać. Nie brakuje zastosowań dla tego rodzaju umiejętności. Internet kwantowy, żeby wymienić tylko jeden, będzie wymagał możliwości przechowywania i wysyłania splątanych fotonów. Kiedyś wydawało się to mniej lub bardziej niemożliwe. Splątanie było po prostu zbyt delikatne. Teraz to tylko kwestia czasu, zanim będziemy mieli to pod ręką. Nr ref.: arxiv.org/abs/1009.0489 : Kwantowe przechowywanie splątania fotonicznego w kryształowej aktualizacji 13 września 2010: Erhan Saglamyurek wskazuje ten artykuł o urządzeniu pamięci dla splątanych fotonów opublikowane w arXiv tego samego dnia co powyższa pozycja ukryć