Fizikai sukuria atmintį, kurioje saugomas įsipainiojimas

Susipainiojimas yra keistas, vaiduokliškas reiškinys, kai kvantinės dalelės turi tą patį egzistavimą (iš tikrųjų ta pati bangų funkcija). Taigi vieno matavimas akimirksniu paveikia kitą, nesvarbu, kaip toli jie būtų vienas nuo kito. Vadinamasis veiksmas per atstumą yra daugelio dramatiškiausių šiuolaikinės fizikos naujų technologijų pagrindas: kvantinė kriptografija, kvantinė teleportacija ir kvantinis skaičiavimas – visa tai priklauso nuo to. Dėl to įsipainiojimas yra svarbus dalykas. Daugelis fizikų pradeda galvoti apie susipainiojimą: kaip išteklius, kaip ir vanduo ar energija, kuriuo prireikus reikia pasinaudoti naujajame kvantiniame pasaulyje. Šie fizikai nori turėti galimybę sukurti įsipainiojimą, jį naudoti ir saugoti, kai tik reikia. Pirmieji du iš jų – susipainiojimo kūrimas ir panaudojimas – buvo intensyvių tyrimų objektas pastaruosius 30 ar 40 metų. Tačiau fizikams nepavyko išsaugoti įsipainiojimo naudingu būdu. Iki dabar. Šiandien Christophas Clausenas ir bičiuliai iš Ženevos universiteto demonstruoja ne tik, kaip saugoti įsipainiojimą, bet ir kaip jį vėl visiškai veikti. Jų įtaisas susideda iš neodimio atomų, palaidotų iterbio silikato kristale, kuris atvėsęs gali sugerti ir saugoti fotonus. Klausimas, į kurį Clausen ir bendradarbiai bando atsakyti, yra tai, ar šis įrenginys taip pat gali saugoti įsipainiojimą. Taigi jie sukūrė porą įsipainiojusių fotonų, vieną nusiuntė į kristalą ir laukė, kol jis vėl bus išspinduliuotas. Tada jiems liko šis naujas fotonas ir pirminis poros narys. Tada jie atliko standartinį eksperimentą, žinomą kaip Bell testas, ir įrodė, kad pora vis dar buvo įsipainiojusi. Tai įspūdinga dėl kelių priežasčių. Norėdami pradėti, kad įsipainiojimas būtų išsaugotas, turi būti įtrauktas visas kristalas. Šis kristalas yra maždaug centimetro dydžio, o mintis, kad fotonas ir tokio dydžio objektas gali būti įsipainiojęs, yra nuostabi. Kitas yra gebėjimas perkelti įsipainiojimą iš skraidančio kubito – fotono – į nejudantį kristalą. Ir tai padaryti su fotonais, kurių bangos ilgis yra 1338 nm, vadinamasis telekomunikacijų bangos ilgis, galintis lengvai pereiti šviesolaidinius kabelius. Bet kokie kiti bangos ilgiai yra įdomūs, bet praktiškai nenaudingi ryšiui. Tačiau įdomiausias viso to aspektas yra tai, kad įsipainiojimas išgyvena saugojimo ir išleidimo procesą. Liūdnai trapus, įsipainiojimas patenka į aplinką kaip vanduo per sietelį. Galimybė jį saugoti ir išleisti yra įgalinimo technologija, kuri gali priversti tokius įrenginius kaip kvantiniai kartotuvai veikti. Tokiam gebėjimui pritaikymų netrūksta. Kvantiniam internetui, norint pavadinti tik vieną, reikės gebėjimo saugoti ir siųsti įsipainiojusius fotonus. Vienu metu atrodė, kad tai padaryti buvo daugiau ar mažiau neįmanoma. Susipainiojimas buvo tiesiog per trapus. Dabar atrodo, kad tik laiko klausimas, kada mes jį išnaudosime. Nuoroda: arxiv.org/abs/1009.0489 : Kvantinis fotoninio įsipainiojimo kristaluose saugojimas 2010 m. rugsėjo 13 d.: pabrėžia Erhanas Saglamyurekas Šis straipsnis apie įsipainiojusių fotonų atminties įrenginį paskelbta arXiv tą pačią dieną kaip ir aukščiau esantis elementas paslėpti