O szczegółowych wynikach tych badań czytamy na łamach Nature Photonics. Jak wyjaśniają autorzy publikacji, udało im się osiągnąć sukces poprzez splątanie dwóch identycznych fotonów i dostosowanie ich wspólnej funkcji falowej tak, aby ich topologia była widoczna wyłącznie w sytuacji, gdy fotony są traktowane jako jednolita całość.
Czytaj też: Tego zabezpieczenia nie da się złamać. Chiny i Rosja testują komunikację kwantową
Podstawę opisywanych badań stanowiło splątanie kwantowe, czyli niezwykle zjawisko, o którym mówił sam Einstein. Za sprawą takiego splątania cząstki mogą na siebie wzajemnie oddziaływać nawet w sytuacji, gdy dzieli je gigantyczna odległość. Z tego względu mówi się na przykład o wykorzystaniu tej zależności w bezpiecznej komunikacji na dużych dystansach.
Nawet jeśli dochodzi do poważnych zmian, to cecha topologiczna pozostaje niezmieniona, co zapewnia topologiczną równoważność. I nawet jeśli splątane fotony mogą być częściowo modyfikowane, to część ich cech pozostaje niezmienna. Natura badanej przez autorów topologii odnosi się do globalnej właściwości pól. Co to oznacza w praktyce? Że istnieje funkcja falowa, której topologia pozostaje niezmieniona niezależnie od kierunku, w którym jest popychana.
Splątanie kwantowe to niezwykłe zjawisko, w ramach którego cząsteczki mogą na siebie wzajemnie oddziaływać, nawet jeśli dzieli je gigantyczna odległość
Opisane w latach 80. ubiegłego wieku skyrmiony, które cechuje stabilność i odporność na zakłócenia, mogą znaleźć całą gamę zastosowań. Tym bardziej, iż mogą być poddawane splątaniu kwantowemu. O ile jednak przez długi czas zakładano, że skyrmiony powinny być zlokalizowane w jednym miejscu, tak w świetle nowych badań wygląda to zupełnie inaczej. Jak wyjaśniają ich autorzy, topologia, o której tradycyjnie sądzono, że istnieje w pojedynczej i lokalnej konfiguracji, jest teraz współdzielona między przestrzennie oddzielonymi jednostkami.
W długofalowej perspektywie ostatnie osiągnięcia mogłyby zostać wykorzystane do utworzenia systemu etykietowania stanów splątanych. Badacze porównują jego działanie do alfabetu. To za sprawą faktu, iż kwantowe skyrmiony mogą być rozróżniane na podstawie ich aspektów topologicznych. Idąc dalej, takie podejście mogłoby zaowocować powstaniem protokołów komunikacji kwantowej, które wykorzystują topologię jako alfabet do kwantowego przetwarzania informacji w kanałach opartych na splątaniu.
