Pierwsze kwantowe splątanie w czasie

Fizykom już niejednokrotnie udało się dokonać splątania kwantowego dwóch obiektów - zjawiska nazywanego dość trafnie przez Einsteina upiornym działaniem na odległość. Polega ono na tym, że stan całego układu jest lepiej opisany niż stan jego części, a w praktyce oznacza to, że na przykład mając dwa splątane fotony i zmieniając spin jednego z nich - zmieniamy spin drugiego w tej samej chwili, niezależnie od dzielącej je odległości. Tym razem badacze dokonali czegoś, co może wydawać się jeszcze bardziej niemożliwe - splątali ze sobą dwa fotony nie istniejące w tym samym czasie.

Izraelscy badacze dokonali tego strzelając w kryształ laserem - przez co splątali ze sobą cztery pary fotonów. Pary numer 1 i 4 nie zostały ze sobą powiązane, jednak przy użyciu triku nazwanego zamianą splątania udało się je ze sobą połączyć wykorzystując do tego dwie pozostałe pary.

Mimo, że fotony z par 2 i 3 nie są ze sobą splątane, naukowcy mogą je powiązać badając ich spin. W niektórych przypadkach prowadzi to także do powiązania fotonów 1 i 4 - co fizycy porównują do tego, jakby zębatki w środku połączyły ze sobą zębatki znajdujące się przy brzegach. Co jednak najciekawsze - udowodnili oni, że do powiązania w ten sposób fotony 1 i 4 nie muszą nawet istnieć w tym samym czasie.

Dokładnie wyglądało to tak: fizycy stworzyli połączone pary 1 i 2 i zmierzyli polaryzację pierwszej z nich natychmiast. Następnie stworzono pary 3 i 4 i dokonano kluczowego pomiaru spinu. I mimo, że fotony z par 1 i 4 nigdy nie istnieją w tym samym czasie, pomiary wykazały, że są one ze sobą splątane - ich stan jest skorelowany.

Eksperyment ten pokazuje jak bardzo mechanika kwantowa różni się od makroskopowego świata - nie podlegając nawet podstawowym zasadom dotyczącym czasoprzestrzeni. W praktyce może on przyczynić się do stworzenia w pełni bezpiecznej kwantowej sieci komunikacyjnej (wolniejszej od prędkości światła, oczywiście).

Źródło: