Les physiciens ont pu quantique confondre les nuages d'atomes. C'est comment?

Le monde Quantique des atomes et des particules fantasque et stupéfiant. Au niveau quantique des particules peuvent pénétrer à travers les barrières imperméables et d'être à deux endroits à la fois. Cependant, d'étranges propriétés de la mécanique quantique n'est pas mathématique à la mode, ce sont de vrais effets, qui peuvent être observés dans le laboratoire, encore et encore. L'une des plus importantes caractéristiques de la mécanique quantique est la «confusion». Intrication des particules restent mystérieusement liés à n'importe quelle distance. Et voici les trois européen indépendant d'un groupe de chercheurs ont réussi à ne pas confondre une simple paire de particules, comme l'ont fait avant, et des nuages de milliers d'atomes. Ils ont également trouvé un moyen d'exploiter le potentiel de leur réalisation.

Lorsque les particules sont pris, ils échangent des propriétés qui les rendent dépendants les uns des autres, même s'ils sont séparés par des milliards de kilomètres. Einstein a appelé la confusion «macabre de l'action à distance», comme la modification d'une seule particule dans la confusion la paire instantanément un impact sur son couple — peu importe comment elle est.

Comment vous pouvez utiliser quantique confusion?

Bien que la confusion peut sembler quelque chose de la magie, des expériences ont montré qu'il existe depuis des années. Et il peut également être très utile liées par conséquent, les particules peuvent être utiliser pour la transmission quantique de l'état de particules, tel que le spin d'un endroit à l'autre instantanément (téléportation). Ils peuvent également aider à stocker d'énormes quantités d'informations d'un certain volume (сверхплотная d'encodage).

En plus de la possibilité de stocker des informations, la confusion peut aussi aider à la liaison et à la consolidation de la puissance de calcul des systèmes dans différentes parties du globe. Il est facile de comprendre que cela fait d'elle un aspect important de l'informatique quantique. D'autres prometteuse est vraiment sûre de la communication. Tout cela parce que toute tentative d'ingérence dans le système avec confusion des particules instantanément briserait la confusion, rendant évident le fait de l'effraction du lien.

Intrication des photons vous pouvez également l'utiliser pour améliorer la résolution des techniques de visualisation. Les scientifiques de l'Université de Waterloo, à l'heure actuelle espoir de développer un radar qui sera en mesure de détecter des avions de type furtif.

Tourbillons dans le condensat de Bose — Einstein

Cependant, déployer une technologie basée sur la confusion n'est pas si simple. Parce que la participation d'un — très fragile. Les expériences avec la participation produisent généralement des paires de particules. Cependant, seules les particules précise est difficile à détecter, et souvent ils se perdent ou se cachent dans bruyantes. Par conséquent, la tâche d'entrer dans un état de confusion, de les manipuler pour effectuer des opérations utiles et, enfin, il suffit d'utiliser tout c'est insupportable difficile de tourner dans la pratique.

Les nuages

Une Nouvelle étude, publiée dans les trois documents dans la Science, a entraîné une importante percée. Au lieu de prendre les particules et embrouiller dans une, les scientifiques ont commencé avec un сверххолодного de gaz — la réunion de milliers d'atomes. Ils sont refroidis presque jusqu'à la température du zéro absolu.

De Retour dans un petit volume, les atomes dans un tel nuage deviennent impossibles à distinguer les uns des autres et forment un nouvel état de la matière, connue comme la condensation de Bose — Einstein. Les atomes dans le nuage commencent à travailler ensemble maintenant ils sont embrouillés. Pour la première fois cet état de substance a été découverte en 1995, a reçu le prix Nobel de physique en 2001. Et bien que depuis longtemps on savait que cette méthode embrouille des milliers d'atomes à la fois, personne n'a démontré une méthode qui permettra de le faire. Jusqu'à présent.

Les Chercheurs qui ont mené une nouvelle étude a montré que ces nuages peuvent être divisés en groupes et entre les atomes seront conservés quantique de la communication. Comme ils l'ont fait? Fabriquaient les atomes de l'espace limité et utilisé le laser, pour briser leur et de mesurer les propriétés des pièces d'un grand nuage.

Les Scientifiques suggèrent que les méthodes élaborées, vous pouvez élargir afin que chaque atome dans le nuage sera utilisé indépendamment. Et si elle réussit à faire de l'informatique quantique, il sera tout simplement fabuleuse. Numérique, calculs de l'information est traitée dans la forme de uns et de zéros, ou bits. Dans quantiques leur remplacement viennent кубиты. L'actuel record du nombre de travailleurs qubits dans la forme de complexes d'ions (les atomes chargés) à seulement 20, donc des milliers de qubits, qui fonctionnent dans le nuage sera considérable.

Une Autre région qui bénéficiera de cette percée, — métrologie, science de mesure ultra-précis. Quand entre deux particules ou des systèmes est formé à la confusion, les mesures faites sur une moitié, de divulguer des informations à propos de l'autre. Cela permet de mesurer les paramètres les plus sensibles et qu'il aurait été possible autrement. La confusion, utilisée par conséquent, en mesure d'améliorer la précision des horloges atomiques et un système de positionnement global (GPS), ou d'aider à la production plus sensible du détecteur pour l'IRM-machines, par exemple.

La Compréhension et l'utilisation des effets quantiques, tels que la confusion, vous permettront de créer de nouvelles technologies qui seront dépasser nos contemporains. Par conséquent, beaucoup d'attention est accordée à la recherche dans le domaine des technologies quantiques et il est donc important dans les percées dans ce domaine.