Фізики з Мюнхенського університету Людвіга - Максиміліана (Німеччина) знайшли зручний спосіб досягнення квантової заплутаності спинив атомів, рознесених в просторі.
Методики заплутування систем, що знаходяться на значній відстані один від одного, стануть в нагоді при побудові протяжних мереж квантової зв'язку та плануванні складних фундаментальних експериментів - наприклад, дослідів з перевірки нерівностей Белла. У відомих перевірочних схемах, як ми вже розповідали, є різні «лазівки», які можуть звести значимість отриманих результатів до нуля. Розглядаючи способи боротьби з цим, теоретики дійшли висновку, що закрити абсолютно всі лазівки дозволяє саме «дистанційне заплутування» іонів, рознесених на
Про роботу на таких дистанціях фізики поки можуть тільки мріяти. У нашому випадку відстань, розділяв захоплені в дипольні пастки атоми рубідію 87 Rb, було якихось 20 метрів, хоча вони й перебували в різних лабораторіях.
Поодинокі атоми як вузли мережі квантової зв'язку (ілюстрація Andreas Neuzner, MPQ).
Експеримент починався з того, що атоми переводилися в збуджений стан. Стан поляризації випускаються слідом за цим одиночних фотонів, які потрапляли в оптоволокно, заплутувалося зі спіном 87 Rb. Фотони від різних атомів потім направлялися на оптоволоконний светоделітель, за яким розташовувалися ще кілька оптичних елементів і чотири лавинних фотодіода. Якщо певні пари фотодіодів одночасно (точніше, в деякому вузькому временнóм вікні) реєстрували прихід квантів світла, вчені могли стверджувати, що спини атомів були введені в заплутаний стан.
Описана методика, як бачимо, має одну особливість, дуже важливу з практичної точки зору: отримання шуканого стану спинив в ній супроводжується сигналом від фотодетекторов. Крім того, вона дозволяє підтримувати досить високу частоту створення заплутаних станів атомів в 1/106 с -1.
Підготовлено за матеріалами Мюнхенського університету Людвіга - Максиміліана.