Fyzici vytvářejí paměť, která uchovává zapletení

Zapletení je zvláštní, strašidelný jev, ve kterém kvantové částice sdílejí stejnou existenci (ve skutečnosti stejnou vlnovou funkci). Takže měření na jednom okamžitě ovlivňuje druhé, bez ohledu na to, jak daleko od sebe mohou být. Takzvaná akce na dálku leží v srdci mnoha nejdramatičtějších nových technologií moderní fyziky: spoléhají na ni kvantová kryptografie, kvantová teleportace a kvantové výpočty. To dělá zapletení důležitou věcí. Věci jsou způsob, jakým mnoho fyziků začíná uvažovat o propletení: jako o zdroji, spíše jako voda nebo energie, který je třeba využít, když je to potřeba v novém kvantovém světě. Tito fyzici chtějí být schopni vytvořit zapletení, použít ho a uložit, kdykoli to potřebují. První dva z nich – vytváření a používání zapletení – byly předmětem intenzivního výzkumu posledních 30 nebo 40 let. Schopnost uložit zapletení užitečným způsobem však fyzikům unikla. Do teď. Dnes Christoph Clausen a kamarádi na univerzitě v Ženevě demonstrují nejen to, jak uložit zapletení, ale jak je znovu uvolnit v plně funkčním stavu. Jejich zařízení se skládá z nálože atomů neodymu pohřbených v krystalu křemičitanu ytterbia, který po ochlazení může absorbovat a ukládat fotony. Otázkou, na kterou se Clausen a spol. snaží odpovědět, je, zda toto zařízení dokáže ukládat také zapletení. Vytvořili tedy pár propletených fotonů, jeden poslali do krystalu a počkali, až bude znovu emitován. Poté jim zůstal tento nový foton a původní člen dvojice. Poté provedli standardní experiment, známý jako Bell test, a dokázali, že dvojice byla stále zapletena. To je působivé z několika důvodů. Pro začátek, aby bylo zapletení zachováno, musí být zapojen celý krystal. Tento krystal je velký asi centimetr a představa, že mezi fotonem a objektem této velikosti lze vyměnit zapletení, je úžasná. Další je schopnost přenést zapletení z létajícího qubitu – fotonu – na stacionární, krystal. A udělat to s fotony s vlnovou délkou 1338nm, takzvanou telekomunikační vlnovou délkou, která může snadno procházet kabely z optických vláken. Jakékoli jiné vlnové délky jsou zajímavé, ale pro komunikaci prakticky nepoužitelné. Ale nejvíce vzrušující aspekt toho všeho je, že zapletení vůbec přežije proces ukládání a uvolňování. Notoricky křehký, propletenec prosakuje do prostředí jako voda přes síto. Být schopen jej uložit a uvolnit je technologie umožňující fungování zařízení, jako jsou kvantové opakovače. O využití pro tento druh schopnosti není nouze. Kvantový internet, abychom jmenovali jen jeden, bude vyžadovat schopnost ukládat a posílat zapletené fotony. Svého času to vypadalo víceméně nemožné. Zapletení bylo příliš křehké. Nyní to vypadá jen otázkou času, kdy to budeme mít na čepu. Ref: arxiv.org/abs/1009.0489 : Quantum Storage of Photonic Entanglement in a Crystal Update 13. září 2010: Erhan Saglamyurek upozorňuje tento článek o paměťovém zařízení pro provázané fotony zveřejněno na arXiv ve stejný den jako výše uvedená položka skrýt