Гиперзапутанность – новая ступень взаимодействия: Как физики преобразовали атомный «дефект» в инструмент для квантовых вычислений

Представьте себе, что вы пытаетесь собрать сложнейший механизм из крошечных деталей, а они всё время дрожат и норовят ускользнуть. Примерно с такой проблемой сталкиваются физики, работающие с квантовыми системами. Атомы, эти фундаментальные кирпичики материи, по своей природе находятся в постоянном движении, этаком микроскопическом «дребезжании». И это «дребезжание», как ни странно, долгое время считалось досадной помехой. Но что, если превратить недостаток в преимущество? Именно такой элегантный трюк провернули учёные из Калифорнийского технологического института (Caltech) под руководством профессора Мануэля Эндреса.
Лазерный пинцет и непослушные атомы: старая проблема
Команда Эндреса — настоящие виртуозы в управлении отдельными атомами. Их главный инструмент — оптические пинцеты. Звучит как что-то из научной фантастики, да? А по сути, это хитро сфокусированные лазерные лучи, способные захватывать и удерживать одиночные атомы, словно невидимыми пальцами. Располагая атомы в упорядоченные структуры, так называемые атомные массивы, исследователи могут изучать самые сокровенные тайны квантового мира. Их работа уже подарила нам новые способы борьбы с ошибками в зарождающихся квантовых компьютерах и даже концепцию сверхточных атомных часов.
Но вернёмся к нашей проблеме — атомному «дребезжанию». Это тепловое движение, как назойливый шум, мешало точно контролировать квантовые состояния атомов. Представьте, что вы пытаетесь нарисовать тончайший узор на вибрирующем холсте — задача не из лёгких!
Когда минус становится плюсом: движение как информация
И вот тут-то команда Эндреса и совершила свой прорыв, о котором они рассказали на страницах престижного журнала Science. Вместо того чтобы бороться с движением, они решили его… оседлать! «Мы показали, что атомное движение, которое обычно рассматривается как источник нежелательного шума… может быть превращено в силу», — делится Адам Шоу, один из ключевых авторов исследования.
Проще говоря, учёные научились не просто гасить это движение, но и использовать его характеристики для кодирования квантовой информации. Подумайте об этом: то, что мешало, стало носителем данных! Это как если бы скрип старой двери вдруг оказался мелодией, содержащей секретное послание.
Магия запутанности, или «жуткое дальнодействие» в квадрате
Чтобы понять всю прелесть открытия, нужно немного разобраться в квантовой запутанности. Это одно из самых странных и удивительных явлений квантовой механики. Если две частицы запутаны, они становятся неразрывно связанными, даже если их разделить огромными расстояниями. Измерив состояние одной частицы (например, её «спин» — своеобразный квантовый волчок), вы…
Подробнее https://7ooo.ru/group/2025/05/23/492-giperzaputannost-novaya-stupen-vzaimodeystviya-kak-fiziki-preobrazovali-atomnyy-defekt-v-instrument-dlya-kvantovyh-vychisleniy-grss-408288109.html