Fizycy łamią standardową granicę kwantową za pomocą „horroru kwantowego”

Albert Einstein nazwał splątanie kwantowe „tworzeniem przerażających rzeczy na odległość”.

cechą „przerażającą” jest delokalizacja, czylizdolność cząstki do przebywania w kilku miejscach jednocześnie. Zespół fizyków kierowany przez Amerykański Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) po raz pierwszy wykorzystał oba te efekty do stworzenia ultraczułego czujnika.

Aby pomylić dwa przedmioty, zwykle musisz przynieśćsą bardzo, bardzo blisko siebie, aby mogły wchodzić w interakcje. W swojej pracy naukowcy zastosowali alternatywną metodę. Splątali atomy za pomocą światła odbitego między lustrami zwanymi rezonatorami optycznymi. W ten sposób można splątać do miliona atomów znajdujących się w odległości kilku lub więcej milimetrów od siebie.

Drugi kierunek badań dotyczył:delokalizacja. Naukowcy wykorzystali impulsy światła, aby atomy poruszały się i nie poruszały w tym samym czasie, absorbując i nie absorbując światło laserowe. Powoduje to, że w czasie atomy znajdują się w dwóch różnych miejscach w tym samym czasie.

Kierujemy wiązki laserowe na atomy, więc myw rzeczywistości podzieliliśmy pakiet fal kwantowych każdego atomu na dwie części, innymi słowy, cząsteczka faktycznie istnieje w dwóch oddzielnych przestrzeniach w tym samym czasie.

Chenggi Luo, absolwent i współautor NIST

Eksperymentalny projekt. Zdjęcie: Graham P. Greve i in., Nature

Łącząc te dwa efekty, naukowcy stworzylioparty na interferometrze fali materii z rezonatorem optycznym. Przyrząd ten mierzy przyspieszenie swobodnego spadania z dokładnością przekraczającą standardowy limit kwantowy. Jest to ograniczenie dokładności ciągłego lub powtarzalnego pomiaru spowodowane szumem kwantowym niesplątanych atomów.

Autorzy badania uważają, że czujniki,które będą wykorzystywały splątanie i delokalizację razem, zapewnią dokładniejszą nawigację w przyszłości, pomogą badać zasoby naturalne, dokładniej określać podstawowe stałe i poszukiwać ciemnej materii.

Czytaj więcej:

Zhakowany sygnał Starlink, który ma być używany jako alternatywa dla GPS

NASA ujawniła pochodzenie Haumei - najbardziej tajemniczej planety w Układzie Słonecznym

Na „podwórku” Ziemi znaleziono potworną czarną dziurę: jest bardzo blisko naszej planety