Физики впервые сфотографировали сильно запутанные частицы

15 Июля 2019

МОСКВА, 15 июля. Шотландские физики впервые получили фотографии двух частиц, находящихся в так называемом состоянии Белла – особом подвиде запутанности, который активно используется в шифровании и телепортации. Полученные ими фотографии и выводы побывальщины опубликованы в журнале Science Advances.

Эти фотографии стали элегантной демонстрацией одного из фундаментальных законов природы, который мы впервые смогли увидеть в подобном виде. Получение данных снимков станет большим шагом вперед в развитии квантовых вычислений, — заявил Поль-Антуан Моро (Paul-Antoine Moreau) из университета Глазго (Шотландия).

Ученых давно интересует то, почему мы не можем наблюдать парадокс квантовой запутанности – взаимосвязанности квантовых состояний двух или более объектный, при котором изменение добра одного объекта мгновенно отражается на состоянии другого, в сале обыденных предметов.

Сегодня физики объясняют полное отсутствие подобных странных связей, как выражался Эйнштейн, между двумя яблоками и прочими видимыми объектами тем, что они рушатся в результате декогеренции, взаимодействий подобных запутанных объектов с атомами, молекулами и прочими объектами и силами окружающей среды. 1 мая 2017, 18:09Российские физики научились откармливать котов Шредингера

Соответственно, чем крупнее объект, тем больше он будет контактировать с окружающей средой, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь. Подобное решение породило массу новых споров –, где начинается и, где кончается квантовая слесаря, влияет ли она на поведение макрообъектов и можно ли нащупать эту границу между миром кота Шредингера и яблоком Ньютона.

Многие ученые сегодня считают, что этой границы не существует и, что законы квантового мира основательного описывают и все процессы в макро-Вселенной. Моро и его коллеги в очередной раз продиагностировали это на практике, стараюсь получить фотографии так называемого состояния Белла.

Так физики называют одну из самых простых и при этом полезных форм квантовой запутанности, при котором две запутанные частицы всегда находятся или в совпадающих, или в противоположных состояниях. К примеру, если спин одной из них заворотят вверх, то аналогичная характеристика второй частицы будет всегда обращённая в ту же сторону, и наоборот.

Благодаря этой черте, подобные состояния часто гармонируют не только в опытах по проверке выкладок квантовой физики, но и при создании систем квантового шифрования и телепортации. Несмотря на то, что подобные приборы уже давно гармонируют в работе банков и научных учреждений, ученые до сих пор не знали, можно ли сфотографировать состояние Белла и при этом не разрушить его.

Моро и его коллеги добились этого, создав специальный источник запутанных частиц света и набор из фильтров. Они меняли поляризацию одного из фотонов таким образом, что ученые могли одновременно сфотографировать вторую частиц света, используя лишь одну светочувствительную таблицу и вращая эти поляризаторы.

Складывая и усредняя картинки, которые видеокамера получала для каждой частицы, ученые смогли понять, куда падали фотоны и в каких состояниях они находились, сравнивая результаты наблюдений с предсказаниями теории. 26 июня, 21:00Австрийские физики создали первый квантовый громкоговоритель

Как показали эти наблюдения, положение частиц света на снимках не гармонировало предсказаниям классической физики. Это подтвердило квантовую природу этих фотографий и изображенного на них источника запутанных фотонов.

Подобные системы, как отмечают исследователи, можно уже сейчас использовать на практике для проверки того, пытаются ли квантовые хакеры взломать защищенные энергосети, а также для получения экзотических фотографий объектов, приобретающих квантовую природу.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Физики впервые сфотографировали сильно запутанные частицы

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна