|  | 11 декабря 2011 | Новости науки и техники

Ученым удалось запутать на квантовом уровне два кристалла алмаза миллиметровых размеров.

Кристаллы алмаза


Постоянные читатели нашего сайта наверняка знакомы с понятием квантовой запутанности, мистического явления, на основе которого будут функционировать квантовые компьютеры и коммуникации будущего. Но, в подавляющем большинстве случаев явление квантовой запутанности отождествляют с микромиром, с миром элементарных и субатомных частиц. На этом уровне достаточно несложно взять две микроскопические частицы, фотоны света, к примеру, и "переплести" их судьбы на некоторое время. Сейчас же, ученые реализовали явление квантовой запутанности на макро-уровне, запутав два кристалла алмаза миллиметровых размеров.

Результаты исследований, опубликованные в номере журнала Science, вышедшем на прошедшей неделе, имеют огромное значение для развития как квантовой, так и традиционной механики. Это событие является первым в мире случаем, когда была получена квантовая запутанность довольно больших объектов, и самое важное, при комнатной температуре.

Напомню, что квантовая запутанность - это процесс "соединения" двух отдельных материальных вещей, будь то фотоны или наноразмерные объекты, таким образом, что воздействие на один из объектов проявляется на втором связанном объекте, независимо от расстояния, их разделяющее. Изменение состояния одной связанной частицы тут же приводит к изменению состояния второй частицы, даже если они находятся в различных концах Вселенной.

Исследователи из Оксфордского университета взяли два алмазных кристалла, размерами 3 на 3 миллиметра и около миллиметра толщиной. Оба кристалла осветили кратковременными, около 100 фемтосекунд, вспышками лазерного света. Такой же метод применяется при проведении спектроскопии со сверхбыстрой лазерной накачкой (ultra fast pump probe spectroscopy). То, что затем произошло с кристаллами алмаза достаточно сложно описать простым языком. Импульсы лазерного света заставили вибрировать цепочки атомов кристаллической решетки алмаза. Эти колебания известны в физике как фононы, кванты колебаний атомов кристаллической решетки. Один импульс лазерного света возбудил два фонона в двух алмазных кристаллах и произвели два фотона света, которые с помощью достаточно традиционных способов были запутаны. Оказалось, что запутав на квантовом уровне два фотона ученые получили квантовую запутанность фононов, колебаний атомов углерода кристаллов алмаза.

Во время опытов эти два кристалла алмаза разделяло расстояние около 20 сантиметров, но все изменения квантового состояния одного кристалла тут же отражались на состоянии и второго кристалла. Квантовая запутанность фононов в этих кристаллах продлилась весьма короткое время, около 7 пикосекунд. Это время является слишком коротким, что бы использовать это явление в квантовых вычислениях и коммуникациях. По крайней мере до тех пор, пока ученые не найдут способ увеличить это время до приемлемых величин.




Ключевые слова:
Квантовая, Механика, Запутанность, Фотон, Фонон, Алмаз, Кристалл, Углерод, Атом, Свет, Импульс, Лазер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые добились возникновения квантовой запутанности при комнатной температ ...
  • "Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего
  • Расширяя теорию Эйнштейна исследователи демонстрируют новый вид квантовой з ...
  • Установлен новый рекорд в области квантовых коммуникаций - время удержания ...
  • Впервые людям удалось увидеть явление квантовой запутанности невооруженным ...

  • скрутить спидометр


    13 декабря 2011 13:43
    #1 Написал: TheUniverseOfDeath

    Публикаций: 0
    Комментариев: 153
    наверняка знакомы с понятием квантовой запутанности, мистического явления


    Реально мистика, чё. И публикуется не в Science, а в Спид-инфо.
        
    15 декабря 2011 09:21
    #2 Написал: Vaneo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Мы не знаем до сих пор четко- что такое электричество,а здесь новая и совершенно не изученная область,которая еще труднее поддается объяснению.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.