Перша квантова пам'ять, що дозволяє зберігати і відтворювати заплутаність, створена швейцарськими фізиками.
Квантова заплутаність - це дивне явище, при якому частинки знаходяться в деякому загальному стані (фактично, мають однакові хвильові функції). Таким чином, вимірювання, проведені над однією з супутаних частинок, миттєво впливають і на інші, незалежно від відстані між ними.
«Дія на відстані» лежить в основі багатьох існуючих і тільки розроблюваних технологій: це і квантова криптографія, і квантова телепортація, і квантові обчислення. Завдяки цьому сучасні фізики починають думати про заплутаність як про деякий ресурс, на зразок води або електроенергії, який у разі необхідності може бути залучений до роботи. І було б непогано мати можливість створювати заплутаність, використовувати її і зберігати там, де потрібно.
Перші два пункти - створення і використання заплутаності - є предметом досліджень протягом останніх 30 або 40 років. Але завдання «зберігання» і подальшого відтворення заплутаності не було вирішено досі. Крістоф Клаузен (Christoph Clausen) і його колеги з Женевського університету знайшли спосіб зробити це.
Принцип дії створеного вченими пристрою заснований на властивостях кристала силікату іттербію, легованого атомами неодима. Такий кристал в охолодженому стані здатний поглинати і зберігати фотони (про створення найбільш ефективної на сьогоднішній день квантової пам'яті на основі монокристалу Y2SiO5 читайте «Зупинене світло»). Клаузен спробував відповісти на питання - а чи може кристал зберігати і заплутаність теж?
Дослідники створили пару заплутаних фотонів і відправили один з них у кристал. Після деякого часу фотон був знову випромінений кристалом. Потім вчені провели тест Белла - експеримент, що дозволяє виявити заплутаність, - і виявилося, що фотони все ще заплутані між собою.
Дані Клаузена є вельми вражаючими, і причин тому кілька. По-перше, в збереженні заплутаності бере участь весь кристал цілком. Цей кристал має розміри близько одного сантиметра, і дивна сама думка про те, що заплутаність може передаватися від фотона до такого великого об'єкту.
По-друге, не можна не відзначити можливість передачі заплутаності від рухомого кубіту (фотона) до стаціонарного (кристала). Причому можливість ця існує і для фотонів з довжиною хвилі 1338 нм, а адже довжини хвиль саме цього діапазону використовуються для телекомунікацій за допомогою волоконно-оптичних кабелів. Інші довжини хвиль хоч і цікаві з дослідницької точки зору, але абсолютно марні для практичної передачі інформації.
І, звичайно ж, дивовижний сам факт того, що заплутаність можна зберегти і згодом відтворити. Це може призвести до створення таких пристроїв, як квантові повторювачі. Квантовий Інтернет (і це лише один із прикладів) вимагатиме можливості зберігання і передачі заплутаних фотонів. Колись це здавалося нездійсненним на практиці, заплутаність була занадто крихким явищем. Але тепер, схоже, перехід інформаційних мереж на квантові технології - лише питання часу.
За повідомленням Technology Rewiew