Квантовий міст за кімнатної температури
Міжнародна група фізиків під керівництвом Франческо Маріна з Флорентійського університету вперше продемонструвала стійку квантову заплутаність між рухом левітуючої скляної наночастинки розміром 100 нанометрів і світлом за кімнатної температури. Це досягнення стало можливим завдяки використанню інноваційного двоколірного оптичного пінцета, що поєднує два лазери для охолодження та заплутування частинки. Результати дослідження були опубліковані в науковому журналі Science.
Левітуюча скляна наночастинка, яка містить десятки мільйонів атомів, була досліджена у вакуумній камері за допомогою оптичного пінцета. У ході експерименту використовували два лазери з різними функціями:
- перший лазер охолоджував і стабілізував коливання наносфери, наближаючи її до квантового основного стану,
- другий лазер відповідав за заплутування руху наносфери зі світлом.
Аналіз світла з оптичного резонатора підтвердив наявність квантових кореляцій, що перевищують поріг квантової механіки.
Перспективи використання
Цей новий метод створює міст між механічними наносистемами та зовнішнім світом, відкриваючи перспективи для використання заплутаного світла у квантових каналах передачі інформації між квантовими пристроями. Таким чином, результати дослідження можуть мати значний вплив на розвиток технологій квантового зв’язку без необхідності кріогенного охолодження.
Дослідження, що продемонструвало стійку квантову заплутаність за кімнатної температури, може змінити підходи до квантових технологій, зокрема в галузі квантового зв'язку та обробки інформації. Це відкриття демонструє потенціал нових методів, які можуть зменшити складність і вартість квантових систем, роблячи їх більш доступними для практичного використання. У майбутньому такі технології можуть стати основою для створення нових типів квантових комп'ютерів та безпечних комунікаційних мереж.
Це відкриття не лише підкреслює важливість квантових технологій, але й дозволяє краще зрозуміти, як нові експерименти з лазерним світлом можуть вплинути на основи фізики. Дослідження, що зафіксувало незвичайні явища в квантовій механіці, відкриває нові горизонти для подальших наукових досягнень.