Физикам из Копенгагенского университета (Københavns Universite), Дания и Института квантовой оптики им. Макса Планка (Max-Planck-Institut für Quantenoptik), Германия удалось удержать состояние квантовой спутанности элементарных частиц беспрецедентно долго — на целый час. До сих пор рекордное время составляло доли секунды. Это достижение открывает путь к совершенствованию технологий защищенной квантовой передачи данных и созданию сверхкомпактного и сверхмощного квантового компьютера.
Физики облучали два облака атомов цезия (Cs), помещённые в стеклянные колбы, лазерными лучами. Фотоны луча спонтанно поглощались и отражались атомами цезия, в результате чего изменялись коллективные спины атомных облаков. Изменяя параметры лазерного луча, учёные смогли привести облака в состояние квантовой спутанности друг с другом.
Однако всё это делалось и раньше. Настоящий прорыв заключается в том, что датским и немецким физикам удалось надолго стабилизировать это состояние, которое в силу спонтанности взаимодействия фотонов и атомов постоянно стремится распасться. «Мы создали технологию, позволяющую возобновлять спутанность, как только она пропадает, — объясняет Ханна Краутер (Hanna Krauter), один из соавторов исследования. — Таким образом, мы смогли поддерживать состояние квантовой спутанности между двумя атомными облаками так долго, как продолжался эксперимент, то есть целый час». По всей видимости, час — далеко не предел, и эксперимент мог продолжаться и дольше.
Возможность квантовой спутанности элементарных частиц, лежащая в основе этого эксперимента, была впервые обоснована ещё Альбертом Эйнштейном в 1935 году. Основоположник теории относительности считал этот свой теоретический вывод абсурдным и подтверждающим несовершенство так называемой «копенгагенской модели» Нильса Бора. Однако в последующие десятилетия физики доказали, что квантовая спутанность действительно существует, а в начале XXI стали разрабатывать технологии защищённых каналов связи, основанные на этом парадоксальном свойстве элементарных частиц.
До сих пор разработку таких технологий сильно затруднял тот факт, что в лабораторных условиях состояние квантовой спутанности удавалось поддерживать только в течение долей секунды — вот почему так важно достижение немецко-датского коллектива.
Напомним, в апреле этого года японские учёные рапортовали о первой успешно проведённой телепортации. Их эксперимент также был основан на эффекте квантовой спутанности, и в нем также были задействованы фотоны.
