Фізики демонструють рекордну квантову заплутаність на великій відстані в космосі

Примарне дію повертається в космос

Коли справа доходить до дивних предметів науки, квантова заплутаність, ймовірно, знаходиться у верхній частині списку, особливо в ті часи, коли Ейнштейн називав це «лякає дією на відстані». Фізики з тих пір продемонстрували «моторошний», Явище, яке можливо, але тепер вони хочуть розширити свій охоплення. У новому дослідженні показано, що квантова заплутаність може охоплювати набагато більші відстані, ніж було продемонстровано раніше.

«Ми продемонстрували розподіл двох заплутаних фотонів з супутника на дві наземні станції, які на відстані 1203 кілометрів [748 миль] один від одного», - пояснює провідний автор Хуан Інь, фізик з Китайського наукового і технологічного університету в Шанхаї. Дослідницький документ, опублікований в журналі Science. Попередній рекорд для розподілу змішування досяг тільки 100 кілометрів (62 миль).

Команда Ина використовувала Micius, перший в світі супутник з квантовим дозволом, який був запущений в Китаї в 2016 році, для передачі заплутаних фотонів на кілька наземних станцій, розділених великими відстанями. Їм вдалося досягти цього успіху, використовуючи лазерні промені, щоб запобігти потраплянню легких частинок під час руху.

«Результат знову підтверджує нелокальну особливість заплутування і виключає моделі реальності, які покояться на поняттях локальності і реалізму», - писав Інь і його колеги.

Розширюються можливості

Хоча квантова заплутаність неймовірно складна, її можна пояснити простою мовою. Дві або більше частки заплутуються або пов'язані, коли зміна стану або властивостей миттєво впливає на інші. Що робить цей незнайомець в тому, що ця посилання працює незалежно від відстані. Це явище стає особливо корисним при зберіганні інформації - як у випадку використання квантових бітів (кубітів) в квантових обчисленнях.

Довівши, що квантове переплетення може підтримуватися в просторі на такій великій відстані, ця робота відкриває шлях для квантової зв'язку між дальнім супутником і, можливо, навіть реалізує можливості квантової телепортації. «Розподіл пучків на великі відстані має важливе значення для тестування квантової фізики і квантових мереж», - написала команда Інь.

Досягнення в галузі квантової криптографії, які в значній мірі залежать від розширення заплутування, можуть змінити спосіб зберігання і передачі інформації в майбутньому - відкриття додатків в покращеній безпеки в системах зв'язку і навіть платіжних системах.