Фізики побили рекорд у твердій квантовій заплутаності

Заплутаністю називають властивість квантових систем залишатися зв'язаними одна з одною навіть при віддалені на досить значні відстані. При цьому, системи мають властивість змінюватися «по ланцюгу». Тобто при зміні параметрів будь-якої із заплутаних систем, одразу ж аналогічні зміни відбуваються й з іншими. З огляду на таку особливість, стан усіх заплутаних систем може бути визначений за допомогою аналізу однієї з них.

Дослідники працювали з кремнієм, «інкрустованим» атомами фосфору, зосередивши увагу на заплутуванні атомів фосфору й електронів, які виступили «забрудниками». Значення спінів атомів й електронів виступали як кубіти - квантові аналоги бітів, або елементи для зберігання інформації, наприклад, у квантових комп'ютерах.

Після того, як кремній з вкрапленнями фосфору було охолоджено до мінус 270,15 градусів Цельсія, його піддали дії радіо-й мікровипромінюванню. Завдяки таким діям науковці зуміли заплутати 10 млрд. кубітів. Автори праці офіційно заявили, що вона надійна на 98 відсотків.

Величезна кількість частинок дозволила науковцям легко підтвердити, що досліджувані квантові системи дійсно заплутані. Однак колеги авторів цієї праці вважають, що більшу практичну цінність матиме праця, в якій заплутаність буде підтверджено для окремих квантових систем – вимірювання такого характеру важливі для розробки квантових комп'ютерів. Порівняно зі звичайними комп'ютерами такі пристрої зможуть проводити набагато більше обчислювальних операцій в одиницю часу, бо квантові системи одночасно перебувають у декількох станах (це називають суперпозицією).

За матеріалами Physics World