Splątali elektrony na rekordową odległość

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Na Uniwersytecie Stanforda splątano elektrony znajdujące się w rekordowej odległości niemal 2 kilometrów od siebie. To ważny krok w kierunku stworzenia praktycznych sieci kwantowych.

Powiązane z atomami elektrony są trudne do wykorzystania. Co innego fotony, którymi znacznie łatwiej manipulować. Dlatego też naukowcy ze Stanforda zdecydowali się na wykorzystanie fotonu w roli "posłańca" informacji z elektronu. Spin elektronu to podstawowa jednostka komputera kwantowego. Nasze prace przecierają drogę ku stworzeniu wysokiej jakości sieci kwantowych, którymi będzie można w bezpieczny sposób przesyłać informacje, mówi Leo Yu, szef zespołu badawczego, do którego zaproszono też emerytowanego profesora Yoshihisę Yamamoto.

Fotony mogą przyjmować polaryzację pionową bądź poziomą. Kierunek polaryzacji może zaś być reprezentowany przez wykorzystywane w informatyce 0 i 1. Problem w tym, że fotony w czasie przemieszczania się w włóknach optycznych mają tendencję do zmiany polaryzacji. Zadaniem naukowców było zapobiec tym zmianom, gdyż zniszczyłyby one stan splątany.

Zespół Yu stworzył specjalne znaczniki czasowe, by skorelować przybycie fotonu ze spinem elektronu. Znaczniki te stanowiły punkt odniesienia potwierdzający splątanie danego fotonu z konkretnym elektronem. Następnie, by splątać dwa odległe elektrony, naukowcy wysłali z przeciwnych kierunków splątane z nimi fotony. Fotony spotkały się w połowie drogi i weszły ze sobą w interakcje. Tutaj do rozwiązania był kolejny problem, gdyż zwykle interakcja pomiędzy fotonami n ie zachodzi. Fotony z dwóch źródeł mają różne charakterystyki. Jeśli różnią się długością fali nie może między nimi dojść do interferencji. Naukowcy zastosowali więc po drodze specjalne urządzenie, które uzgodniło długości fali obu fotonów. Urządzenie to zmieniło jednocześnie długość fali na taką, która pozwala na osiągnięcie większej odległości w światłowodach. Dopiero wówczas doszło do interferencji fotonów i splątania elektronów, z którymi były powiązane.

« powrót do artykułu