Лента TH Новости Глобальные вызовы



Новый уровень для квантового мира

∴ 400

Когда речь заходит о квантовых масштабах, мы представляем что-то чрезвычайно малое. Пришла пора отказаться от стереотипов.

1505

Новое исследование вплотную занялось квантовым запутыванием. Теория крайне проста. Два объекта могут быть настолько сильно связаны, что изменение одного, тут же влияет на природу другого, вне зависимости от расстояния. Эта теория была неоднократно доказана на уровне атомов и молекул. Но теперь ученым удалось провести запутывание в гораздо большем масштабе, характерном для нашего мира.

Впервые о запутывании упомянул Альберт Эйнштейн, но на то время не было устройств, позволяющих доказать теорию. Примерно через 80 лет квантовая запутанность была экспериментально проверена и сегодня она формирует основу для новых технологий, таких как квантовые вычисления, шифрование и телепортация. Но это явление было ограничено микроскопическим масштабом.

Теперь международная команда ученых успешно запутала объекты, размер которых виден невооруженным глазом. А это является ключевым шагом на пути к более практическому использованию эффекта. Причем исследователям удалось не только запутать, но и удерживать эти объекты в запутанном состоянии на протяжении 30 минут. Ранее, такие эксперименты продолжались лишь доли секунды.

Запутанные объекты представляют собой пару вибрирующих барабанных головок, выполненных из металлического алюминия на кремниевом чипе. При диаметре, близком к ширине человеческого волоса, они являются крупнейшими отдельными объектами, которые были связаны квантовыми силами на сегодняшний день. Были проведены другие «макромасштабные» эксперименты, но они включали в себя множество пар электронов и ядер, размером с эритроцит.

В новых экспериментах барабанные головки охлаждаются до -273 ° C. Затем они вводятся в квантовое запутанное состояние, а холод помогает сгладить помехи.

Вибрирующие тела взаимодействуют через сверхпроводящую микроволновую цепь. Электромагнитные поля в цепи нивелируют любые тепловые возмущения, оставляя за собой только квантово-механические колебания.Мика Силланпяя, ведущий автор исследования.

Эксперимент открывает путь для более точной манипуляции с свойствами макромасштабируемых объектов, которые в конечном итоге могут быть использованы для создания новых видов передатчиков и сенсоров. А может и нового поколения суперкомпьютеров. В следующей работе команда планирует использовать квантовую телепортацию для передачи вибраций между двумя барабанными головками.

Филипп Дончев