رکورد در هم تنیدگی کوانتومی فوتون‌ها ثبت شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از نیواطلس، این روش به توسعه رایانه‌های کوانتومی کمک می‌کند. درهم تنیدگی کوانتومی پدیده‌ای غیرممکن به نظر می‌رسد. در اصل ذرات می‌توانند طوری در هم تنیده شوند که دیگر به صورت جداگانه قابل توصیف نخواهند بود و در این حالت یک ویژگی خاص ذره به طور آنی و بدون در نظر گرفتن فاصله، تغییری در شریک در هم تنیدگی خود ایجاد می‌کند.

البته تاکنون درهم تنیدگی کوانتومی به طور آزمایشی نشان داده شده است. این پدیده حتی ظهور فناوری‌های جدید مانند رایانه‌های کوانتومی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. زیرا می‌توان از ذرات درهم تنیده به عنوان کیوبیت (بیت‌های کوانتومی) که داده‌ها را فراوری و ذخیره می‌کنند، استفاده کرد. برای تحقیق بهتر در این زمینه دو گروه بزرگ از ذرات باید ایجاد و درهم تنیده شوند. اما انجام چنین اقدامی ساده نیست.

تحقیق جدید انستیتو مکس پلانک روش معتبرتری برای درهم تنیدگی کوانتومی را بررسی کرده و به طور موفقیت آمیز ۱۴ فوتون را درهم تنیده است. این بیشترین تعداد فوتونی است که تاکنون درهم تنیده شده و یک رکورد به حساب می‌آید.

در این پژوهش محققان از یک اتم روبیدیوم فعالیت خود را آغاز کردند که در یک حفره اپتیکی به دام افتاده بود و امواج الکترومغناطیسی را با الگو‌های خاصی پراکنده می‌کرد. به وسیله لیزری با فرکانس خاص اشعه‌ای به اتم تابانده شد تا یک ویژگی خاص داشته باشد. در مرحله بعد یک اشعه کنترل به آن تابیده شد که در نتیجه آن اتم فوتونی را منتشر کرد که در آن تنیده بود.

این فرایند تکرار شد و اتم بین هر انتشار فوتون چرخید تا یک زنجیره کامل فوتونی تولید شد که با یکدیگر در هم تنیده بودند. این فرایند بسیار کارآمدتر از روش‌های فعلی است که طی آن فقط در ۴۳ درصد موارد فوتون تولید می‌شود یا در نتیجه هر دو پالس لیزر یک فوتون تولید می‌شود.