Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης έχουν αναπτύξει μια μέθοδο για τη δημιουργία του συντομότερου παλμού μονό-φωτονίων, αφαιρώντας την παρεμβολή της κβαντικής εμπλοκής. Αυτό το πείραμα καταστρέφει την προηγούμενη εγγραφή για τον μικρότερο παλμό ενός φωτονίου. το φωτόνιο της Οξφόρδης είναι 50 φορές μικρότερο. Ενώ αυτό ακούγεται πολύ δροσερό, σε τι γίνεται όλη η φασαρία; Πώς μπορούν αυτά τα μικροσκοπικά ηλεκτρομαγνητικά σωματίδια κύματος να είναι χρήσιμα; Με δύο λέξεις: κβαντικός υπολογισμός. Και με τρεις επιπλέον λέξεις: κβαντικές δορυφορικές επικοινωνίες…
Η κβαντική εμπλοκή είναι μια δύσκολη κατάσταση που πρέπει να τεθεί σε λόγια. Με λίγα λόγια: Εάν ένα φωτόνιο απορροφάται από έναν τύπο υλικού, μπορεί να εκπέμπονται δύο φωτόνια. Αυτά τα δύο φωτόνια έχουν χαμηλότερη ενέργεια από το αρχικό φωτόνιο, αλλά εκπέμπονται από την ίδια πηγή και επομένως μπερδεμένος. Αυτό το μπλεγμένο ζευγάρι είναι άρρηκτα συνδεδεμένο. ανεξάρτητα από την απόσταση που διαχωρίζονται. Εάν αλλάξει η κβαντική κατάσταση του ενός, το άλλο θα βιώσει αυτήν την αλλαγή. Θεωρητικά, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά αυτά τα φωτόνια διαχωρίζονται, η κβαντική αλλαγή του ενός θα κοινοποιηθεί στο άλλο στη στιγμή. Ο Αϊνστάιν ονόμασε αυτό το κβαντικό φαινόμενο «τρομακτική δράση σε απόσταση"Και δεν το πίστεψα δυνατό, αλλά το πείραμα έχει αποδειχθεί διαφορετικά.
Έτσι, σε μια πρόσφατη δημοσίευση, η ομάδα της Οξφόρδης προσπαθεί να αφαιρέσει την εμπλεγμένη κατάσταση των φωτονίων, αυτό το πείραμα δεν αφορά τη χρήση αυτής της «τρομαχτικής δράσης», είναι να το ξεφορτωθούμε. Αυτό γίνεται για την άρση των παρεμβολών που προκαλούνται όταν εντοπίζεται ένα από τα ζεύγη φωτονίων. Μόλις εντοπιστεί ένα από τα δίδυμα, η κβαντική κατάσταση του άλλου αλλάζει, μολύνοντας το σήμα. Εάν αυτό το εφέ μπορεί να αφαιρεθεί, μπορούν να παραχθούν πολύ καθαρά «καθαρά» φωτόνια, προαναγγέλλοντας μια νέα φάση κβαντικών υπολογιστών. Εάν οι επιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους πολύ συγκεκριμένα, πανομοιότυπα μοναδικά φωτόνια, μπορούν να μεταφερθούν πολύ ακριβείς πληροφορίες χωρίς παρεμβολές από την ιδιόμορφη φύση της κβαντικής φυσικής.
“Η τεχνική μας ελαχιστοποιεί τα αποτελέσματα αυτής της εμπλοκής, επιτρέποντάς μας να προετοιμάσουμε μεμονωμένα φωτόνια που είναι εξαιρετικά συνεπή και, από τη γνώση μας, να έχουμε τη συντομότερη διάρκεια οποιουδήποτε φωτονίου που έχει δημιουργηθεί ποτέ. Αυτό δεν είναι μόνο μια συναρπαστική εικόνα της θεμελιώδους φυσικής, αλλά ο ακριβής χρονισμός και οι συνεπείς ιδιότητες αυτών των φωτονίων τα καθιστούν επίσης τέλεια για την κατασκευή φωτονικών κβαντικών πυλών και τη διεξαγωγή πειραμάτων που απαιτούν μεγάλο αριθμό μεμονωμένων φωτονίων" - Peter Mosley, συν-ερευνητής, Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Το ιστολόγιο του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης που αναφέρει αυτές τις ειδήσεις υπογραμμίζει πόσο χρήσιμα θα είναι αυτά τα συντεταγμένα φωτόνια στον κβαντικό υπολογισμό, οι κβαντικές επικοινωνίες στο διάστημα θα μπορούσαν επίσης να είναι σημαντικοί ευεργέτες. Φανταστείτε να στέλνετε παλμούς κβαντικών πανομοιότυπων φωτονίων μέσω του διαστήματος, στους δορυφόρους στην αρχή, αργότερα μέσω του διαπλανητικού χώρου. Οι επιστήμονες του διαστήματος θα έχουν έναν εξαιρετικά ισχυρό πόρο, ώστε τα δεδομένα να μπορούν να σταλούν μέσω του κενού, κρυπτογραφημένα σε ένα μικρό αριθμό φωτονίων, ανεξάρτητα από οτιδήποτε άλλο εκτός από τον προορισμό του…
Πηγή: Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης
