RW Space

Квантовая запутанность частиц теперь стала признанным искусством. Вы берете две или более неизмеренные частицы и соотносите их таким образом, что их свойства размываются и отражают друг друга. Измерение одного и соответствующих свойств другого фиксируется мгновенно, даже если они разделены большим расстоянием.

Физики Чанлун Чжу, Клаудиу Генс и Биргит Стиллер из Института Макса Планка по науке о свете в Германии назвали предложенную ими новую систему оптоакустической. запутывание.

Это представляет гибридная система, использующая две совершенно разные фундаментальные частицы, создающая форму запутанности, которая уникально устойчива к внешнему шуму, что является одной из самых больших проблем, стоящих перед квантовой технологией, что делает ее значительным шагом на пути к более надежным квантовым устройствам.

Квантовая запутанность имеет многообещающие применения для высокоскоростной квантовой связи и квантовых вычислений. Уникальная физика, которая определяет изолированные и запутанные частицы до и после их измерения, делает их идеальными для широкого спектра применений — от шифрования до высокоскоростных алгоритмов.

Но деликатный квантовый состояние, необходимое для этих процессов, может быть легко нарушено, и эта проблема ограничивает его реализацию в практических приложениях.

Путь, который исследовали Чжу и его коллеги, включал в себя спаривание фотонов не с другими фотонами, а с «частицей». другого распространение целиком: звук. Добиться этого довольно сложно, поскольку фотоны и фононы движутся с разной скоростью и имеют разные уровни энергии.

Исследователи показали, как частицы можно запутывать, используя процесс, называемый рассеянием Бриллюэна, при котором свет рассеивается волнами тепловых звуковых колебаний между атомами материала.

В предлагаемой ими твердотельной системе исследователи будут передавать лазерный свет и акустические волны во встроенный твердотельный прибор Бриллюэна. -активный волновод, предназначенный для создания рассеяния Бриллюэна. Когда два кванта движутся по одной и той же фотонной структуре, фонон движется с гораздо меньшей скоростью, что приводит к рассеянию, которое может запутывать частицы с совершенно разными уровнями энергии.

Что делает это еще более интересным, так это то, что этого можно достичь при более высоких температурах, чем при стандартных подходах к запутыванию , выводя запутывание из криогенной зоны и потенциально уменьшая потребность в дорогостоящем специализированном оборудовании.

Это требует дальнейших исследований и экспериментов, но, по словам исследователей, это многообещающий результат.

«Тот факт, что система работает в широкой полосе пропускания как в оптических, так и в акустических режимах, — пишут они, — открывает новую перспективу запутанность с континуальными модами с большим потенциалом для приложений в квантовых вычислениях, квантовом хранении, квантовой метрологии, квантовой телепортации, квантовой связи с помощью запутанности и исследовании границы между классическим и квантовым мирами .»

Исследование опубликовано в журнале Physical Письма с отзывами .