Nie ma nic bardziej przewrotnego w świecie nauki niż mechanika kwantowa, gdzie ludzka intuicja zawodzi, a najbardziej zaskakujące zjawiska stają się rzeczywistością. Jednym z takich fenomenów jest splątanie kwantowe, będące podstawą dla potencjalnych przełomów w technologii, w tym teleportacji kwantowej.
Splątanie kwantowe – powód do sporu od dekad
Albert Einstein sam określał splątania kwantowe mianem „upiornego działania na odległość” i do końca życia nie potrafił zaakceptować, że cząstki nie mają własnych, niezależnych stanów, lecz ich losy są nierozerwalnie związane, bez względu na odległość.
Dziś to właśnie splątanie umożliwia rozwój bezpiecznej komunikacji i obliczeń kwantowych.
Dotychczas mierzone były głównie splątania typu GHZ, które są skrajnie kruche – usunięcie jednej cząstki powoduje rozpad całości. Natomiast splątania typu W są znacznie trwalsze – usunięcie pojedynczego elementu nie niszczy reszty splotu.
Ta trwałość jest kluczowa dla praktycznego wykorzystania splątań w przesyłaniu i przechowywaniu informacji kwantowej.
25 lat oczekiwanych badań – japoński przełom
Po ćwierć wieku oczekiwań badacze z Uniwersytetów w Kioto i Hiroszimie dokonali pierwszego pomiaru splątania typu W dla trójczasteczkowego modelu, publikując wyniki w prestiżowym Science Advances.
Ich sukces polegał na stworzeniu testu rozpoznającego unikalną symetrię przesunięcia cyklicznego – powtarzalny wzór w zachowaniu fotonów, który „łapie” specyficzny stan W.
Używając niezwykle stabilnych obwodów optycznych, urządzenie utrzymuje pomiar nawet przez godziny, bez potrzeby korekt, rozpoznając typ splątania na podstawie właściwości trzech fotonów.
Droga do kwantowej teleportacji i nowych technologii
Odkrycie otwiera potencjał do opracowania kwantowej teleportacji informacji oraz nowych metod obliczeń opartych na pomiarach splątań, co może zrewolucjonizować komunikację i technologię obliczeniową.
Zespół planuje rozszerzyć badania na większe, bardziej złożone systemy wielofotonowe.
CYNICZNYM OKIEM: Einstein nie docenił siły i realności kwantowego splątania – dziś, po 25 latach namysłów i eksperymentów, jego „upiorne działanie na odległość” staje się kluczem do nowej ery komunikacji i obliczeń. Japoński sukces to nie tylko triumf techniki, lecz początek rewolucji, która zmieni nasze rozumienie informacji, przemieszczania jej i ochrony przed obcym wglądem.
Japońscy naukowcy odkryli sposób na stabilne rozpoznanie i pomiar unikalnego stanu splątań kwantowych typu W – kroku milowego w kierunku realnej kwantowej teleportacji.
To zjawisko nie tylko obala niektóre złożone teorie Einsteina, ale i otwiera drzwi do praktycznych zastosowań w kwantowej komunikacji i technologii cyfrowej przyszłości.
