Szenzációs módszer, hogy felgyorsítsák a kvantumösszefonódás létrejöttének sebsségét

A kantummechanika az atomnál kisebb dolgok világa. Az atomok, szubatomi részeccskék világában például egy részecske egyszerre két helyen is lehet, amit nem kísérletekkel bizonyítani tudnak a fizikusok, de megmagyarázni nem. Egy másik elképesztő viselkedése a kvantumoknak, az Einstein által kísérteties távolhatásnak nevezett jelenség.

Az összefonódás zavarba ejti a kutatókat - és majdnem mindenkit, aki valaha olvasott a kvantumfizikáról - mióta Einstein és kollégái először felvetették ezt az 1930-as években. Az új projektben a kutatók korábbi kísérletek inspirálta elméleti modellekkel kerestek rövidebb utat az összefonódáshoz és találtak egy módszert, hogy a kvantumrendszerek az interakciójuk ereje alapján a vártnál drámaian gyorsabban összefonódjanak. Dolgozatukat a Physical Review Letters magazinban publikálták - írja a Washingtoni Egyetem a honlapján.

Egy részecske szuperpozíció állapotban létezik, ami különböző állapotok kombinációja, mint amilyen például a gerjesztett állapot és az alapállapot. Ez a kvantum részecskék furcsa viselkedése, de ez még kísértetiesebbé válik, amikor a fizikusok két részecske szuperpozícióját igyelik meg. Az idők folyamán két egymáshoz közeli részecske összefonódhat,

ami azt jelenti, hogy mindig hasonló állapotban lesznek.

Egyedül egyik részecskének sincs egyenlő esélye arra, hogy gerjesztett, vagy alapállapotban legyen, de együtt ez már megegyezhet. Egy lehetséges forgatókönyvben, ha egy összefonódott részecskét alapállapotban találunk, a másik részecskének azonnal gerjesztett állapotban kell lennie, még ha fényévekre távolabb is van a másiktól. A koncepciót sok kísérlettel bebizonyították, de ettől még nem könnyebb ezt megérteni.

Einstein a lokális realizmus elvét vallotta. Forrás: Origo

Az új projektben a kutatók korábbi kísérletek inspirálta elméleti modellekkel kerestek rövidebb utat az összefonódáshoz és találtak egy módszert arra, hogy a kvantumrendszerek az interakciójuk ereje alapján a vártnál sokkal gyorsabban összefonódjanak.

A kantummechanika az atomnál kisebb dolgok világa. Az atomok, szubatomi részeccskék világában például egy részecske egyszerre két helyen is lehet, amit nem kísérletekkel bizonyítani tudnak a fizikusok, de megmagyarázni nem. Egy másik elképesztő viselkedése a kvantumoknak, az Einstein által kísérteties távolhatásnak nevezett jelenség. Forrás: FORRÁS: HTTPS://NEWSROOM.UNSW.EDU.AU

A rövidebb út Carl Bender egy 1998-as felfedezésének kibővítése. Akkoriban Bender leírt egy új típusú kvantumrendszert, ami képes energiát nyerni és veszíteni.. Az ilyen rendszerek úgynevezett "kivételes pontokat" tartalmaznak: ezek olyan speciális paraméter pontok, ahol a rendszer releváns állapotai átfedik egymást. A kutatók azt találták, hogy részecskék sokkal gyorsabban összefonódnak, ha egy kivételes pont van a közelben. Ez a modell segít két gyengén kölcsönható részecskének összefonódnia.

Kater Murch, a Washingtoni Egyetem fizika professzora, a kutatócsoport egyik tagja, a Center for Quantum Leaps társ igazgatója Forrás: https://source.wustl.edu/2023/10/speeding-up-creation-of-quantum-entanglement/

Bármely módszer, ami felgyorsítja az összefonódást potenciálisan alkalmazható a kvantum számítógépeknél és más feltörekvő technológiáknál.

Amikor kvantumtechnológiákról van szó, főleg a kvantumrendszerek összefonódó képességéről beszélünk. A kutatók állandóan olyan módszereket keresnek, amivel szabályozottan összefonhatják a rendszereket. Az ilyen típusú fejlesztések a fő céljai a Center for Quantum Leaps kvantumfizikai kutatóközpontnak, melynek Kater Murch a társigazgatója.

(Forrás: Washingtoni Egyetem (Saint Louis): https://source.wustl.edu/)