Квантовая запутанность: два объекта остаются тесно переплетенными, даже если они находятся на противоположных концах Вселенной.
Ключевые моменты:
- Частицы запутываются, если они созданы в одном месте и в одно время
- Перемещение массивных объектов оказалось сложным для экспериментальных физиков
- В статье, опубликованной на этой неделе, две вибрирующие «барабанные головки», содержащие триллионы атомов, удерживались в запутанном состоянии в течение 30 минут
- Наблюдение квантовых состояний в массивных объектах могло бы помочь примирить квантовую механику с теорией общей теории относительности Эйнштейна
На сегодняшний день стабильные запутанные объекты, созданные учеными, в основном ограничиваются крошечными частицами.
Согласно исследованию, опубликованному в четверг в Nature, группа физиков впервые сохранила две вибрирующие металлические мембраны, каждая из которых состоит из триллионов атомов, запутанных в течение полутора часов .
Мембраны могут казаться бесконечно малыми для нас, шириной в человеческий волос, но они были массивными в атомном масштабе.
Эти эксперименты могли помочь физикам примирить две, казалось бы, несовместимые понятия в науке - общую теорию относительности и квантовую механику, - сказал Мэтт Вулли, физик из Университета Нового Южного Уэльса Канберра и один из авторов отчета.
Познакомимся с запутанностью
Частицы запутываются, если они создаются точно в одном месте и в одно время
Это достаточно просто для лаборатории, сказал Бен Бухлер, физик из Австралийского национального университета, который не участвовал в исследовании.
Например, в его собственных исследованиях он может разделить фотон на два.
У этих «потомков фотона» есть по половине энергии исходного фотона, но они запутаны.
Представьте, что у нас есть пара фотонов, запутанных таким образом, что если один фотон вибрирует в определенном направлении - скажем, вверх и вниз - другой всегда будет вибрировать из стороны в сторону.
Если вы измеряете состояние вибрации одного запутанного фотона, вы сразу же узнаете состояние его близнеца, независимо от расстояния между ними.
Но доктор Вулли интересовался фотоном. Он и его коллеги из Финляндии и США изготовили пару вибрирующих алюминиевых мембран или «барабанных головок», каждый размером в 20 микрон в поперечнике.
Вы не можете видеть их невооруженным глазом, но они довольно близки, - сказал доктор Вулли.
Они были соединены с металлическими пластинами через сверхпроводящую электрическую цепь, которая не имела электрического сопротивления. Микроволны, проходящие через цепь, запутали барабанные головки. И барабанные головки продолжали пребывать в состоянии запутанности в течение 30 минут.