Ученым впервые удалось сфотографировать квантовую запутанность

15 июля 2019

Недавно физик-теоретик из США Брайан Свингл предложил теорию, согласно которой мельчайшие частицы материи создают все пространство во Вселенной. Свингл пришел к такому выводу, изучая феномен квантовой запутанности — взаимозависимости пар запутанных квантов.

Вкратце явление квантовой запутанности означает, что в паре запутанных квантов состояние одного кванта можно определить, измерив состояние другого кванта. Иными словами, если мы узнаем, что состояние первого кванта имеет положительное значение, то состояние второго кванта будет иметь отрицательное значение, и наоборот.

Загадка квантовой запутанности заключается в том, что до измерения одного из квантов мы не знаем, в каком состоянии они находятся. Но когда мы узнаем состояние первого кванта — второй якобы подстраивается и мгновенно получает противоположное значение, даже если эти кванты разнесены в пространстве-времени на разные уголки Вселенной. Это противоречит общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

Несмотря на множество неизвестных, физики из Университета Глазго на днях опубликовали первую в мире фотографию квантовой запутанности. Как передает Engadget со ссылкой на научный журнал Scientific Advances, на фото изображено так называемое состояние Белла — простейший пример квантовой запутанности, когда два фотона взаимодействуют и находятся одновременно в двух физических состояниях, независимо от расстояния между ними.

Чтобы заснять это, ученые разработали специальную камеру, которая реагирует на потоки запутанных фотонов из квантового источника света. Фотоны изображены на жидкокристаллической поверхности, с помощью которой можно управлять их состояниями.

Квантовая запутанность является одним из основных явлений в квантовой механике. Изучение квантовой запутанности, среди прочего, позволит развивать технологии квантового программирования и создать полноценный квантовый компьютер, в котором минимальная единица информации — кубит — находится в двух состояниях одновременно. В перспективе это может привести к серьезному увеличению вычислительных мощностей и настоящей революции в программировании.

Источник