Исследователи из Даремского университета впервые в мире успешно продемонстрировали длительную квантовую запутанность между молекулами. Это открывает новые перспективы для квантовых вычислений и фундаментальной физики. Работа опубликована в журнале Nature.
Квантовая запутанность — это явление, при котором состояние одной частицы напрямую влияет на состояние другой, независимо от расстояния между ними. Эта способность является основой для многих квантовых технологий, включая квантовые компьютеры.
До этого момента запутанность удавалось добиться только с атомами. Для достижения запутанности молекул ученые использовали точно настроенные оптические ловушки, известные как «магические волновые оптические пинцеты». Эти устройства создают исключительно стабильную среду, которая поддерживает запутанность молекул в течение почти одной секунды — рекордное время для таких исследований.
«Квантовая запутанность очень хрупка, но мы смогли добиться ее с помощью слабых взаимодействий и сохранить почти на одну секунду,» — отметил профессор Саймон Корниш, ведущий автор работы.
Исследователи применили лазерный свет специальной длины волны для управления молекулами с беспрецедентной точностью. Это позволило достичь высоких показателей запутанности с точностью более 92%, что крайне важно для квантовых вычислений и сенсоров.
Доктор Дэниел Раттли, соавтор исследования, подчеркнул потенциал молекул как строительных блоков для квантовых технологий нового поколения.
«Долгоживущая запутанность молекул может быть использована для создания квантовых компьютеров, сверхточных сенсоров и для изучения квантовой природы сложных материалов,» — заявил он.
Результаты исследования также важны для разработки «квантовой памяти» — устройств, способных хранить квантовую информацию в течение длительного времени, что необходимо для создания продвинутых квантовых сетей.
