Seltsame Quantenverschränkung erreicht neuen Rekord


Ein neuer Durchbruch in die merkwürdige Angelegenheit "Quantenverschränkung" Messen unheimlich verbundenen Partikel einfacher als je zuvor machen kann, sagen die Wissenschaftler.

Unter den kniffligen Regeln der Quantenmechanik zwei Teilchen können sich verfangen, dass sie eine Verbindung, selbst wenn über große Entfernungen getrennt halten. Die Eigenschaften zwischen den beiden korrelieren, so dass eine Aktion auf einer anderen auswirkt.

Um verschränkten Teilchen zu studieren, haben Physiker um sie erkennen zu können. In einigen Experimenten Forscher Messen eines der verschränkten erste, und seine Anwesenheit Signale oder "boten", das Vorhandensein des zweiten Partikels zu koppeln. Vor kurzem erreichte ein Team von Physikern an das gemeinsame Quantum Institut in College Park, Maryland, einen neuen Rekord in läutet Effizienz, was bedeutet, dass zwei Teilchen Paare effizienter als je zuvor erkennen konnten. [Funktionsweise Quantenverschränkung (Infografik)]

Im Experiment verwendeten die Forscher sogenannte hat einen Pumpe Laser um einen Lichtstrahl zu erzeugen, die eine spezielle Art des Kristalls durchläuft. Gelegentlich werden die Photonen des Lichts in den Laserstrahl, im wesentlichen zweigeteilt beim Durchgang durch den Kristall, erstellen ein neues Paar korrelierte Photonen. Diese Photonen treffen einen Detektor-Bildschirm in einem genauen Ort, damit wenn die Forscher finden, sie wissen, wohin Sie schauen, um den anderen zu finden.

Diese Art von Messungen erfordert äußerste Präzision und exakte Ausrichtung. ", Dass Ausrichtung schwierig ist, weil wenn ich weg bin, noch viel Licht ich sehe, es ist einfach nicht das richtige Licht," sagte gemeinsame Quantum Institut Physiker Alan Migdall, der die Studie leitete.

Um zu sagen ob diese Photon-Paare verstrickt sind, suchen die Forscher nach Partikel die Detektoren zur gleichen Zeit angekommen.

"Wir haben Photon-Zähler", erklärte Migdall. "Eine eingehende Photon geht 'Klick' dann wir auf die andere Seite blicken, und wenn die Photonen nur zufällig sind, die Zeit zwischen einem Detektor klicken und andererseits Zeitverschiebung könnte,." "Aber wenn sie zur gleichen Zeit geboren werden, dann gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, die der anderen Detektor in, sagen wir, eine Nanosekunde klickt."

Verbesserung der Effizienz dieser ankündigen Messungen sagte bei versuchen, die Natur der Quantenverschränkung verstehen, der Wissenschaftler. Beispielsweise kann der Photon paar Schöpfung Mechanismus im Migdall Labor auf sogenannte Bell-Test, die verwendet wird, um festzustellen, ob zwei Teilchen wirklich verstrickt sind angewendet werden.

"Die Idee ist, dass wir ein paar erstellst, so dass sie eine entschlossene gemeinsame Eigenschaft, aber die einzelnen Eigenschaft ist nicht nur unbekannt, sondern existiert noch nicht", sagte Migdall LiveScience. Und zwar deshalb, weil in der verrückten Welt der Quantenphysik, eine Partikeleigenschaften bleiben unbestimmt, bestehende in einem Meer von Wahrscheinlichkeit, bis durch eine tatsächliche Messung festgenagelt. Wenn eine Messung auf einem verschränkten Teilchen durchgeführt wird, entstehen seine eigenen Eigenschaften, sowie von seinen Zwilling.

Durchführung von Tests auf verschränkten Teilchen ist vergleichbar mit Interviews mit separaten Verdächtigen, die auf ein gemeinsames Verbrechen mitgewirkt haben könnte, sagte Migdall.

"Holen Sie zwei Verdächtige wegen eines Verbrechens, und sie in der Regel trennen Sie diese und stellen Sie Fragen, wo sie nicht hören kann," sagte er. "Dann vergleichen sie nachsehen, ob die Geschichten gerade heraus kommen." Es ist ein bisschen so."

Wenn die Verdächtigen Geschichten übereinstimmen, sind sie wahrscheinlich die Wahrheit sagt. Wenn die Partikel Eigenschaften übereinstimmen, sind sie verstrickt.

Die Forschung wurde in der 15 Mai-Ausgabe der Fachzeitschrift Optics Letters veröffentlicht.

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