Za potencjalnym przełomem stoją naukowcy z Uniwersytetu w Sydney i Uniwersytetu w Bazylei. To właśnie im udało się manipulować i identyfikować z wysoką korelacją oddziałujące ze sobą fotony. O tym, jak tego dokonali i w jaki sposób może się to przyczynić do dalszych postępów, piszą na łamach Nature Physics.
Czytaj też: Kubitami spinowymi można sterować. Na postępie skorzystają komputery kwantowe – i my wszyscy
Jak się okazuje, członkowie zespołu byli w stanie zmierzyć bezpośrednie opóźnienie czasowe pomiędzy jednym fotonem a parą związanych fotonów rozpraszających się z pojedynczej kropki kwantowej. W długofalowej perspektywie mogłoby to pozwolić na usprawnienie technik pomiarowych wspomaganych kwantowo i rozwój fotonicznych obliczeń kwantowych.
Oddziaływania na linii światło-materia wzbudzały zainteresowanie naukowców sprzed stu lat, z Albertem Einsteinem na czele. Pewne rzeczy się nie zmieniły: najtęższe umysły tego świata wciąż próbują zrozumieć tego typu interakcje. A gdyby nie one, to nie mielibyśmy przecież szeregu technologii, bez których nie wyobrażamy sobie codziennego funkcjonowania, choćby komputerów czy GPS. Jak widać, nie chodzi więc wyłącznie o teoretyczne rozważania bądź podziwianie świetlnych spektakli.
Einstein pisał o tzw. emisjach wymuszonych, zwanych również stymulowanymi, w 1916 roku
Z jednej strony fakt, iż fotony rzadko ze sobą oddziałują jest wysoce pożądany, ponieważ umożliwia przesyłanie informacji niemal z prędkością światła i bez większych zakłóceń. Z drugiej natomiast w pewnych okolicznościach te ograniczone interakcje byłyby mile widziane. Z tego względu dokonania naukowców z Australii oraz Szwajcarii są tak istotne.
Jak wyjaśniają, zaprojektowane przez nich urządzenie wywołało tak silne oddziaływania między fotonami, że dało się zaobserwować różnicę między jednym fotonem wchodzącym w interakcję w porównaniu z dwoma. Mówiąc dokładniej, jeden foton był bardziej opóźniony od dwóch pozostałych. Te uległy natomiast splątaniu i znalazły się w tzw. dwufotonowym stanie związanym. Idąc dalej, możliwość identyfikacji i manipulacji stanami związanymi powinna przełożyć się na wykorzystywanie światła kwantowego w praktyce.
Czytaj też: Teoria Einsteina i czas próby. Czy słynny naukowiec się mylił?
O czym dokładnie mowa? Choćby o obrazowaniu z wykorzystaniem jeszcze dokładniejszych mikroskopów czy wykonywaniu odpornych na zakłócenia obliczeń kwantowych. Właśnie dlatego ewentualne korzyści płynące z przeprowadzonych do tej pory eksperymentów powinny przysłużyć się wielu różnym dziedzinom, od biologii po zaawansowaną produkcję i kwantowe przetwarzanie informacji. Obliczenia kwantowe, dzięki wykorzystywaniu zjawisk takich jak superpozycja i splątanie kwantowe, mogłyby zapewnić możliwość znacznie szybszego rozwiązywania wszelkiego rodzaju problemów matematycznych czy chemicznych.
