Ostatnimi badaniami w tej sprawie zajął się Peter Zoller z Uniwersytetu w Innsbrucku. Ustalenia jego zespołu w tej sprawie zostały opisane w Nature. Zanim jednak przejdziemy do zaprezentowania dokładnych wiosków naukowców, należy wyjaśnić, czym jest splątanie kwantowe.
Czytaj też: Ludzkość może generować ciemną materię i o niej nie wiedzieć. Jak zobaczyć to, czego nie widać?
Mogą mu podlegać dwa lub więcej układów, przy czym najbardziej niesamowitym aspektem tego zjawiska jest to, że cząstki mogą pozostawać ze sobą ściśle powiązane bez względu na dzielącą je odległość. Wyobraźmy sobie, iż znajdują się one od siebie na dystansie miliona lat świetlnych, a mimo to – wpływając na jedną z nich – wywrzemy także oddziaływanie na drugą.
Jak wyjaśnia Rick van Bijnen, do opisania dużych układów kwantowych i wydobycia z nich informacji na temat splątania było do tej pory konieczne wykonanie ogromnej liczby pomiarów. Dzięki nowemu podejściu będzie natomiast możliwe jej ograniczenie. Jednym z problemów może się niestety okazać podatność na zakłócenia i błędy.
Splątanie kwantowe zapewnia wiele możliwości, między innymi z zakresu komunikacji, ale jednocześnie dostarcza wielu niewiadomych
W toku eksperymentów członkowie zespołu badawczego wykorzystali symulator kwantowy pułapki jonowej z 51 cząsteczkami. Naśladowali materiał, odtwarzając go cząsteczka po cząsteczce i prowadząc jego obserwacje. Jak podkreślają sami zainteresowani, dużym wyzwaniem będzie zwalczanie błędów przy jednoczesnym kontrolowaniu 51 jonów uwięzionych w pułapce. Komplikacji może też dostarczyć kontrola i odczyt poszczególnych kubitów.
Warto zauważyć, że w materiale kwantowym cząstki mogą podlegać splątaniu o różnym nasileniu. Jeśli wyniki poświęconych im pomiarów bardzo się wahają, to określa się je mianem gorących. Gdy losowość spada, to mówi się natomiast o chłodnych obiektach kwantowych. Bez pomiaru wszystkich stanów splątanych obiektów nie można określić dokładnego stanu układu.
Czytaj też: Zadziwiające właściwości materiału kwantowego. Gdy przepływa przez niego prąd, dzieje się coś zagadkowego
Oczywiście im więcej cząstek w danym układzie, tym więcej wysiłku trzeba włożyć w prowadzone pomiary. W myśl jednego z rozwiązań kluczem do sukcesu miałoby być przypisywanie profili temperatury, aby później dokonać oceny stopnia splątania cząstek. Autorzy ostatnich badań określali profile temperatury za pomocą pętli sprzężenia zwrotnego między komputerem a układem kwantowym. Co istotne, komputer cały czas generował nowe profile i porównywał je z prowadzonymi pomiarami.
Jak się okazało i co nie było zaskoczeniem, cząstki silnie oddziałujące z otoczeniem są gorące, natomiast te oddziałujące słabo – zimne. Przetestowane w czasie badań rozwiązanie stanowi zdaniem jego autorów świetne narzędzie do badania splątania na dużą skalę w skorelowanej materii kwantowej. Może być ono wykorzystywane także w zaawansowanych symulatorach, które ostatnimi czasy zaczęły wchodzić do użytku.
