Розширюючи теорію Ейнштейна дослідники демонструють новий вид квантової заплутаності
Вчені-фізики з університету Калгарі і Інституту квантових обчислень у Ватерлоо опублікували в журналі Nature Physics результати своїх останніх досліджень, які базуються на постулатах Ейнштейна і додають в теорію новий компонент, три одночасно заплутані на квантовому рівні частки. Квантова заплутаність - це один з основних принципів квантової фізики, яка є наукою про субатомних частинках і явищах, що відбуваються на рівні цих частинок. Заплутаність виражається в тому випадку, якщо між кількома частками утворюється якась зв'язок і будь-який вплив на одну із заплутаних часток впливає також і на всі інші заплутані частинки.
Результати проведених досліджень і експериментів є розширенням теорії Ейнштейна. Нагадаю, що в 1935 році Альберт Ейнштейн, Борис Подільський Натан Розен опублікували роботу, в якій був описаний якийсь уявний експеримент, який вказує на те, що знань тільки з області квантової механіки недостатньо для того, що б описати всі явища, що відбуваються в дійсності. Використовуючи в якості прикладу дві заплутані частинки, вчені спробували продемонструвати, що повинні бути ще деякі приховані параметри і види взаємодії, які не входять в область квантової механіки. Пізніше, Джон Белл та інші вчені продемонстрували, що існування вищезазначених прихованих параметрів і взаємодій ніяк не підтверджується реальними спостереженнями і експериментами, з-за чого таємниця квантової механіки так і залишається нерозгаданою таємницею. Незважаючи на те, що явище квантової заплутаності тримається на нерозгаданою таємниці, це не заважає використовувати це явище з'являються квантових технологіях, таких як квантові обчислення, квантова криптографія та точні квантові вимірювання.
Новий вид квантової заплутаності, в якому беруть участь відразу три частинки, продемонстрований вченими в останньому експерименті, заснований на розділенні загального положення і деяких інших властивостей фотонів світла. З практичної точки зору така заплутаність може стати фундаментом для майбутніх комунікаційних систем. А якщо розглянути нове явище з точки зору теорії, то зроблене відкриття може привести до нових експериментів в галузі квантової фізики, які зроблять наші знання про навколишній нас світі більш глибокими і більш всеосяжними.
Наступним кроком, який збираються зробити дослідники, буде спроба об'єднати заплутаність положення і заплутаність імпульсу відразу трьох фотонів світла з іншими типами квантової заплутаності кутового моменту, які можна вже вважати "традиційними". Такий синтез різних видів множинної квантової заплутаності дозволить створити гібридні квантові системи, які в своїй роботі використовують відразу кілька унікальних властивостей квантів світла.
"Ця область відкриває нам ще одне широке поле для проведення нових досліджень, які проллють світло на багато фундаментальні питання квантової механіки і стануть основою для створення нових квантових технологій, які можна буде використовувати на практиці", - розповідає Крістоф Симон (Christoph Simon), дослідник з університету Калгарі.