Известно, что квантовая запутанность позволяет сохранять взаимосвязь квантовых состояний объектов, даже если они разделены огромными расстояниями, так что изменения состояния одной системы (например, поляризации фотонов) мгновенно отразится на состоянии другой. В принципе, квантовая теория предсказывает, что «запутанные» между собой объекты могут быть разделены не только пространством, но и временем. Теперь израильским физикам удалось доказать это экспериментально.
В пространстве и времени: Квантовая запутанность
Физикам удалось «запутать» между собой фотоны, разделенные не только пространством, но и временем.
В эксперименте был использован процесс «обмена запутанностью» (entanglement swap): ученые берут две пары запутанных фотонов и, выбрав из них по одному фотону, запутывают их между собой. Это приводит к нарушению первоначальных запутанностей и созданию новой с участием освободившихся фотонов.
Так, направив лазер на особый кристалл, физики создали две запутанных пары фотонов: 1 и 2, 3 и 4. Теперь, если запутать между собой фотоны 2 и 3, пары обменяются запутанностями, и изначально не связанные между собой 1 и 4 тоже окажутся запутанными. Ученые, поэкспериментировав со временными интервалами, выяснили, что запутанность 1 и 4 будет сохраняться, даже если эти фотоны не существуют одновременно.
Хронологически эксперимент строился так:
1. Была создана запутанная пара 1−2.
2. Была измерена поляризация фотона 1, что привело к его разрушению.
3. Была создана запутанная пара 3−4.
4. Были выполнены так называемые «проекционные измерения» (projective measurement) состояний фотонов 2 и 3, что привело к их разрушению, но при этом и к созданию запутанной пары 2−3. По принципу «обмена запутанностью» запутанными оказались и фотоны 1−4, хотя 1 был уничтожен раньше, чем появился на свет 4.
Эксперименты подтвердили существование связи между поляризацией фотонов 1 и 4, разделенных не только пространством, но и временем.
По сообщению Wired