Gruselige Quantum Entanglement gestört

Physiker sind seit langem verwirrt über eine mystische Verbindung zwischen Teilchen genannt Verschränkung – und jetzt haben sie diese bizarre Verbindung in einem neuen Experiment etabliert.

Wenn zwei oder mehr Teilchen verstrickt sind, behalten sie eine Verbindung, auch wenn über eine ganze Galaxie getrennt. Wenn eine Aktion auf ein Teilchen durchgeführt wird, wird seine verlinkten Partner auch reagieren.

Erstaunlicherweise ist Verschränkung tatsächlich nachgewiesen worden, die auftreten, obwohl Labortests, um etwas wie galaktische Distanzen noch festgestellt habe nicht. (Als Albert Einsteins Berechnungen die theoretische Möglichkeit einer Verstrickung vorschlug, war er so beunruhigt, er nannte es "spooky Fernwirkung.")

In einer aktuellen Studie verstrickt ein Forschungsteam vier Teilchen zusammen unter störenden Bedingungen zu sehen, ob sie die Verbindung oder Pause locker halten würde.

Sondieren Verschränkung wie diese wird nicht nur geben Wissenschaftler mit mehr Informationen über freaky wie unsere Welt funktioniert, sondern auch helfen ihnen Verhalten der verschränkten Teilchen als Zutaten für superschnelle Quantencomputer zu verstehen.

In der neuen Studie verstrickt Forscher vier Calcium-Ionen (Atome mit einem fehlende Elektron, so dass sie positiv geladen). Sie taten dies, indem man die speziell kalibrierten Laserlicht-Ionen, während die Ionen bewegen sich in einem bestimmten Muster waren. Das Licht vermittelt eine kleine Explosion von Energie der Ionen, ihrer Elektronen springen von einer Energie-Ebene zur nächsten, verlassen alle Atome in einem passenden verschränkten Zustand verursacht.

Dann wurden die verschränkten Teilchen "Störgeräusch" ausgesetzt wo Laserlicht anwesend war, die möglicherweise ihre Verbindungen stören könnte.

"Wir fanden, dass wie Sie Rauschen gibt es ein Punkt, wo haben Sie dennoch Verschränkung, aber Lärm stört die nützlichen Eigenschaften der Verschränkung," sagte der leitende Autor Julio Barreiro des Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck in Österreich. "Die Umwelt bewirkt, dass diese Zusammenhänge zu verfallen."

Dies rührt, nützliches Wissen für die Gestaltung von Quantencomputern, sagte er, wie Laser-Lärm wahrscheinlich anwesend sein würde.

"Dies relevant ist, weil für viele Berechnungen, die auf Verstrickung verlassen, sie verlassen sich drauf sein robust gegen Lärm," sagte Barreiro LiveScience. "Aber es gibt andere Ansätze, die diese Probleme zu vermeiden werden. Es gibt andere Möglichkeiten der Programmierung eines Quantencomputers, die resistent gegen Lärmquellen machen."

Jüngste Fortschritte in der Verschränkung Wissenschaft gegeben, sagte Barreiro, es kann so wenig wie 10 oder 20 Jahren bevor Wissenschaftler einen funktionalen Quantencomputer in der Lage, viele Male weitere Informationen auf deutlich höhere Geschwindigkeiten als bei normalen Computern verarbeiten erstellen können.

"Im Moment zum Beispiel eines, das 15-3 mal 5 faktorisieren wird bauen wir," sagte er. "Das ist, wie einfach wir sind. Aber natürlich wenn Sie, dass Sie dies in ein skalierbares System tun können nachweisen, dann kann verlängert werden, größere Zahlen. "

Die Forscher berichteten ihre Ergebnisse online in der Fachzeitschrift Nature Physics.

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