Физики поставили рекорд в твердой квантовой запутанности

Запутанностью является особое свойство квантовых систем оставаться связанными друг с другом даже при удалении на достаточно весомые расстояния. При этом, системы имеют свойство меняться «по цепочке». То есть при изменении параметров любой из запутанных систем, тут же аналогичные изменения происходят и с другими. Учитывая такую особенность, состояние всех запутанных систем может показать анализ одной из них.

Исследователи работали с кремнием, который был «инкрустирован» атомами фосфора. Ученые работали над запутыванием «загрязняющих» атомов фосфора и электронов. Значение спинов атомов и электронов выступали в качестве кубитов – квантовых аналогов битов, или элементов для хранения информации, например, в квантовых компьютерах.

После того, как кремний с вкраплениями фосфора был охлажден до минус 270,15 градусов Цельсия, его подвергли воздействию радио- и микроизлучения. Благодаря таким действиям ученые сумели запутать 10 миллиардов кубитов. Авторы работы официально заявили, что надежность проделанной работы находится на уровне 98 процентов.

Огромное количество частиц позволило ученым с большей легкостью подтвердить, что изучаемые квантовые системы действительно запутаны. Однако коллеги авторов исследования полагают, что большую практическую ценность будет иметь работа, в которой запутанность была бы подтверждена для отдельных квантовых систем – подобного рода измерения важны для разработки квантовых компьютеров. По сравнению с обычными компьютерами такие устройства смогут проводить гораздо больше вычислительных операций в единицу времени, так как квантовые системы одновременно находятся в нескольких состояниях (это называют суперпозицией).

По материалам Physics World