Расширяя теорию Эйнштейна исследователи демонстрируют новый вид квантовой запутанности.
Ученые-физики из университета Калгари и Института квантовых вычислений в Ватерлоо опубликовали в журнале Nature Physics результаты своих последних исследований, которые базируются на постулатах Эйнштейна и добавляют в теорию новый компонент, три одновременно запутанные на квантовом уровне частицы. Квантовая запутанность - это один из основных принципов квантовой физики, которая является наукой об субатомных частицах и явлениях, происходящих на уровне этих частиц.
Запутанность выражается в том случае, если между несколькими частицами образуется некая связь и любое воздействие на одну из запутанных частиц влияет также и на все остальные запутанные частицы.
Результаты проведенных исследований и экспериментов являются расширением теории Эйнштейна. Напомню, что в 1935 году Альберт Эйнштейн, Борис Подольский и Натан Розен опубликовали работу, в которой был описан некий мысленный эксперимент, указывающий на то, что знаний только из области квантовой механики недостаточно для того, что бы описать все явления, происходящие в действительности. Используя в качестве примера две запутанные частицы, ученые попытались продемонстрировать, что должны быть еще некоторые скрытые параметры и виды взаимодействия, которые не входят в область квантовой механики. Позже, Джон Белл и другие ученые продемонстрировали, что существование вышеупомянутых скрытых параметров и взаимодействий никак не подтверждается реальными наблюдениями и экспериментами, из-за чего тайна квантовой механики так и остается неразгаданной тайной. Несмотря на то, что явление квантовой запутанности держится на неразгаданной тайне, это не мешает использовать это явление в появляющихся квантовых технологиях, таких как квантовые вычисления, квантовая криптография и точные квантовые измерения.
Новый вид квантовой запутанности, в котором участвуют сразу три частицы, продемонстрированный учеными в последнем эксперименте, основан на разделении общего положения и некоторых других свойств фотонов света. С практической точки зрения такая запутанность может стать фундаментом для будущих коммуникационных систем. А если рассмотреть новое явление с точки зрения теории, то сделанное открытие может привести к новым экспериментам в области квантовой физики, которые сделают наши знания об окружающем нас мире более глубокими и более всеобъемлющими.
Следующим шагом, который собираются сделать исследователи, будет попытка объединить запутанность положения и запутанность импульса сразу трех фотонов света с другими типами квантовой запутанности углового момента, которые можно уже считать "традиционными". Такой синтез различных видов множественной квантовой запутанности позволит создать гибридные квантовые системы, которые в своей работе используют сразу несколько уникальных свойств квантов света.
"Эта область открывает нам еще одно широкое поле для проведения новых исследований, которые прольют свет на многие фундаментальные вопросы квантовой механики и станут основой для создания новых квантовых технологий, которые можно будет использовать на практике" - рассказывает Кристоф Симон (Christoph Simon), исследователь из университета Калгари.
