Splątanie kwantowe to zjawisko fizyczne, w którym dwie cząstki (albo większa ich liczba) stają się ze sobą tak powiązane, że stan jednej natychmiast wpływa na stan drugiej, niezależnie od odległości pomiędzy nimi, które może być nawet całkiem spora. Inaczej mówiąc: stan kwantowy każdej z takich cząstek nie może być opisany niezależnie, nawet jeśli są oddalone od siebie, a zmierzenie stanu jednej cząstki natychmiast wpływa na stan innej. Jest to sprzeczne z intuicją fizyki klasycznej, ale działa w fizyce kwantowej.

Zjawisko to zostało opisane teoretycznie w 1935 roku. Jego istnienie potwierdzono we wstępnych eksperymentach kilkadziesiąt lat temu, a jeszcze dokładniej w ciągu ostatniej dekady, nawet z wykorzystaniem satelitów.

Dotychczas eksperymenty dotyczyły obserwacji splątania w fotonach i stanach wewnętrznych atomów. Natomiast nie było udanego eksperymentu obejmującego stany ruchowe masywnych cząstek. Teraz naukowcom udało się tego dokonać dla stanów ruchowych atomów helu splątanych pędem.

Yogesh Sridhar, doktorant na Narodowym Uniwersytecie Australijskim (ANU), pierwszy autor publikacji w „Nature Communications”, wskazuje, iż kilka osób próbowało w przeszłości wykazać eksperymentalnie takie efekty, ale do tej pory się to nie udawało.

„Uzyskane wyniki potwierdzają przewidywania sprzed stulecia, że materia może być w dwóch miejscach jednocześnie oraz że nawet wtedy może interferować sama ze sobą” - komentuje Sean Hodgman z Australijskiego Uniwersytet Narodowego, współautor badań.

W przeciwieństwie do fotonów, atomy helu mają masę, co otwiera nowe pole do badania efektów grawitacyjnych w stanach kwantowych.

Dokładne zrozumienie splątania kwantowego jest istotne dla zagadnień takich, jak komputery kwantowe czy szyfrowanie kwantowe.(PAP)

cza/ bar/