Квантовая сцепленность в масштабах нашего мира или провидение Владислава Крапивина

Есть такой писатель Владислав Крапивин, он пишет книги очень разные, кто-то по ним учиться читать, а кто-то уже в зрелом возрасте возвращается в свое детство. Мне их вслух читала мама, когда я еще не умел. В этих книгах есть много научной фантастики, которая тонко перекликается с явлениями, находящимися на границе науки и мечты. Так часто бывает — Да'Винчи, Жюль-Верн, Бредбери — предвидели такие изобретения и научные прорывы, о которых никто из их современников не мог помыслить. Владислав Крапивин в нескольких рассказах упоминает такие предметы, которые являются одним целым, и в то же время особым образом скопированы — например листы блокнота, который оказался в сопредельном пространстве, или старинная карта острова Гваделупа, размноженная мальчишками на особом принтере. Пишешь на такой, или проткнешь, например, и в тот же момент на всех «копиях» появляются те же изменения. Те, кто уже неоднократно читал здесь, и в других источниках о явлении квантовой сцепленности наверное хмыкнут. Рассказы, о которых я говорю были написаны задолго до того, как об этом явлении заговорили. Можно много спорить, что при в квантовой сцепленности не происходит передача информации, а только лишь уточняется квантовое состояние объекта, но ведь это почти то-же самое, нужно лишь научиться правильно это использовать. Пусть я мало-чего понимаю в квантовой физике, но факты, опубликованные на прошлой неделе в журнале Scince вселяют в меня оптимизм, читайте сами:




Это событие является первым в мире случаем, когда была получена квантовая сцепленность довольно больших объектов, и самое важное, при комнатной температуре.

Напомню, что квантовая сцепленность — это процесс «соединения» двух отдельных материальных вещей, будь то фотоны или наноразмерные объекты, таким образом, что воздействие на один из объектов проявляется на втором связанном объекте, независимо от расстояния, их разделяющее. Изменение состояния одной связанной частицы тут же приводит к изменению состояния второй частицы, даже если они находятся в различных концах Вселенной.

Исследователи из Оксфордского университета взяли два алмазных кристалла, размерами 3 на 3 миллиметра и около миллиметра толщиной. Оба кристалла осветили кратковременными, около 100 фемтосекунд, вспышками лазерного света. Такой же метод применяется при проведении спектроскопии со сверхбыстрой лазерной накачкой (ultra fast pump probe spectroscopy). То, что затем произошло с кристаллами алмаза достаточно сложно описать простым языком. Импульсы лазерного света заставили вибрировать цепочки атомов кристаллической решетки алмаза. Эти колебания известны в физике как фононы, кванты колебаний атомов кристаллической решетки. Один импульс лазерного света возбудил два фонона в двух алмазных кристаллах и произвели два фотона света, которые с помощью достаточно традиционных способов были сцеплены. Оказалось, что сцепив на квантовом уровне два фотона ученые получили квантовую сцепленность фононов, колебаний атомов углерода кристаллов алмаза.

Во время опытов эти два кристалла алмаза разделяло расстояние около 20 сантиметров, но все изменения квантового состояния одного кристалла тут же отражались на состоянии и второго кристалла. Квантовая сцепленность фононов в этих кристаллах продлилась весьма короткое время, около 7 пикосекунд. Это время является слишком коротким, что бы использовать это явление в квантовых вычислениях и коммуникациях. По крайней мере до тех пор, пока ученые не найдут способ увеличить это время до приемлемых величин.

Первоисточник: Researchers Entangle Two Millimeter-Sized Diamonds, A Huge Leap in the Scale of Quantum Entanglement
На фото — Владислав Крапивин