Квантовая запутанность: ученые из Принстона открыли дверь в будущее

Учёные из Принстонского университета объявили об успешном запутывании отдельных молекул по требованию — значительном достижении на пути использования квантовой механики для создания необычных состояний вещества.

квантовая запутанность остаётся одной из величайших загадок современной физики. Явление заключается в том, что все частицы связаны таким образом, что любое изменение квантового состояния одной мгновенно влияет на другую, даже на больших расстояниях. Это в 1935 году Эйнштейн назвал «призрачным дальнодействием».

Несмотря на эту загадочность, в последние годы достигнут значительный прогресс в понимании квантовой запутанности и даже появилась надежда на практическое применение этого явления в квантовых компьютерах, криптографии и связи. Последнее достижение команды из Принстона как раз можно отнести к таким успехам.

Хотя сама по себе квантовая запутанность — фундаментальна для квантовой механики, овладеть ей для достижения практических целей ранее считалось практически невозможным. Уж слишком много у молекул степеней свободы и сложных взаимодействий. Но именно гибкость делает их идеальными для квантовых вычислений и моделирования материалов.

Чтобы справиться с поставленной задачей, учёные использовали лазеры для захвата отдельных молекул. По словам исследователей, продемонстрированное по требованию запутывание — важный шаг к практическому применению молекул в квантовых системах.

Так, контролируемое запутывание молекул может проложить путь к созданию принципиально новых квантовых компьютеров и связанных с ними технологий, которые неизбежно обгонят свои классические аналоги по скорости и эффективности.

Также важно отметить, что управляемость процессом запутывания обеспечивает так называемое «квантовое преимущество», благодаря которому квантовые биты, или кубиты, могут одновременно существовать в нескольких состояниях, в отличие от классических двоичных компьютерных битов, которые ограничены принятием значений «0» или «1».

«Это прорыв в мире молекул из-за фундаментальной важности квантовой запутанности», — заявил один из авторов исследования.

Таким образом, контролируемое запутывание отдельных молекул открывает путь к созданию быстрых квантовых компьютеров и другим перспективным технологиям, способным существенно прокачать науку и улучшить понимание человеком фундаментальных законов вселенной.