Ученые совершили исторический прорыв в квантовой запутанности

В предыдущих исследованиях запутанности ученые наблюдали только частицы одной группы и одного заряда, синхронизирующиеся в поведении, таком как вращение или импульс. Например, было обнаружено, что фотоны, которые не имеют заряда или электронов и заряжены отрицательно, связываются даже на расстоянии миллиардов световых лет друг от друга.

Однако этот последний прорыв в Нью-Йорке значительно изменил наше представление о запутанности благодаря открытию того, что это явление на самом деле может происходить в двух частицах с разными зарядами.

«В прошлом никогда не проводилось никаких измерений интерференции между различимыми частицами», — говорит Даниэль Бранденбург, профессор физики в Университете штата Огайо, соавтор исследования.

Бранденбург и его коллеги зафиксировали это событие, используя современный детектор под названием Solenoid Tracker в RHIC (или STAR), чтобы зафиксировать взаимодействие ионов золота, движущихся со скоростью, близкой к скорости света.

Космические лучи, обнаруженные детектором STAR на релятивистском коллайдере тяжелых ионов в Брукхейвенской национальной лаборатории

Умопомрачительно красиво. Как кто-то может быть против физики элементарных частиц или науки в целом, я действительно не понимаю… pic.twitter.com/1EP64SOWJe

— Джейк (@WanderZer0) 26 февраля 2020

Облака фотонов окружали ионы и взаимодействовали с присутствующими глюонами — частицами, удерживающими атомные ядра вместе. Из этого родились две совершенно две частицы, называемые пионами, и именно здесь был засвидетельствован прорыв в запутанности.

STAR помог измерить ключевые свойства, включая скорость и угол столкновения, а также их индивидуальное расположение глюонов. Из этого было установлено, что оба имели разные заряды, но все же были запутаны.

«Изучая различные ядра и рассматривая этот процесс с большей точностью, мы можем начать узнавать все больше и больше деталей», — заключил Бранденбург. «То, что мы сделали здесь, является доказательством концепции, но есть гораздо больше возможностей».

Желая повторить технику в RHIC и других объектах, таких как Большой адронный коллайдер в Швейцарии, Бранденбург полон решимости раскрыть секреты атомных ядер.

Будут ли квантовые вычисления действительно популярны в реальном мире? Кажется, мы на шаг ближе к разгадке.