توسعه رایانه های کوانتومی؛

رکورد در هم تنیدگی کوانتومی فوتون ها ثبت شد

فیزیکدانان انستیتو مکس پلانک یک روش کارآمد جدید برای هدایت درهم تنیدگی کوانتومی فوتون‌ها ایجاد کرده‌اند و طی آزمایشی درهم‌تنیدگی تعداد بی‌سابقه ای فوتون نشان داده‌اند.

کد خبر: ۵۰۳۲۹۰

تاریخ: ۰۸ شهريور ۱۴۰۱ - ۱۴:۲۷

درهم تنیدگی کوانتومی پدیده ای غیرممکن به نظر می رسد. در اصل ذرات می توانند طوری در هم تنیده شوند که دیگر به صورت جداگانه قابل توصیف نخواهند بود و در این حالت یک ویژگی خاص ذره به طور آنی و بدون در نظر گرفتن فاصله، تغییری در شریک در هم تنیدگی خود ایجاد می کند.

البته تاکنون درهم تنیدگی کوانتومی به طور آزمایشی نشان داده شده است. این پدیده حتی ظهور فناوری های جدید مانند رایانه های کوانتومی را تحت تاثیر قرار می دهد. زیرا می توان از ذرات درهم تنیده به عنوان کیوبیت(بیت های کوانتومی) که داده ها را فراوری و ذخیره می کنند، استفاده کرد. برای تحقیق بهتر در این زمینه دو گروه بزرگ از ذرات باید ایجاد و درهم تنیده شوند. اما انجام چنین اقدامی ساده نیست.

تحقیق جدید انستیتو مکس پلانک روش معتبرتری برای درهم تنیدگی کوانتومی را بررسی کرده و به طور موفقیت آمیز ۱۴ فوتون را درهم تنیده است. این بیشترین تعداد فوتونی است که تاکنون درهم تنیده شده و یک رکورد به حساب می آید.

در این پژوهش محققان از یک اتم روبیدیوم فعالیت خود را آغاز کردند که در یک حفره اپتیکی به دام افتاده بود و امواج الکترومغناطیسی را با الگوهای خاصی پراکنده می کرد. به وسیله لیزری با فرکانس خاص اشعه ای به اتم تابانده شد تا یک ویژگی خاص داشته باشد. در مرحله بعد یک اشعه کنترل به آن تابیده شد که در نتیجه آن اتم فوتونی را منتشر کرد که در آن تنیده بود.

این فرایند تکرار شد و اتم بین هر انتشار فوتون چرخید تا یک زنجیره کامل فوتونی تولید شد که با یکدیگر در هم تنیده بودند. این فرایند بسیار کارآمدتر از روش های فعلی است که طی آن فقط در ۴۳ درصد موارد فوتون تولید می شود یا در نتیجه هر دو پالس لیزر یک فوتون تولید می شود.

این تحقیق در ‌ژورنال نیچر منتشر شده است.