Ein Team schottischer Wissenschaftler hat die Lösung für ein Quantenfankle gefunden.
Den Forschern der Universitäten Heriot-Watt und Glasgow ist es gelungen, „verwickelte“ Lichtteilchen durch ein komplexes Medium zu transportieren.
Das Ergebnis könnten die neuen Fortschritte in der ultrasicheren Kryptographie, Quantencomputing und Kommunikation sein.,
Quantenverschränkung bedeutet, dass zwei Teilchen untrennbar miteinander verbunden sind und sich gegenseitig bei jeder Bewegung replizieren – auch wenn sie weit voneinander entfernt sind.
Wenn dies nicht viel Sinn macht, seien Sie versichert, dass Sie nicht allein sind. Sogar Albert Einstein beschrieb die Quantenverschränkung als“gruselige Aktion in der Ferne“.
Das liegt daran, dass wir in Isaac Newtons Welt der fallenden (und wahrscheinlich apokryphen) Äpfel leben, in der die Auswirkungen der klassischen Physik angenehm vertraut sind.
Dinge im atomaren Maßstab – und Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit-verhalten sich ganz anders und kontraintuitiv.,
Dicker Nebel
Es gibt viele mögliche Verwendungen dieses verwickelten Quantenlichts, aber bis jetzt war der Weg nach vorne buchstäblich unklar.
Verschränkung geht normalerweise verloren, wenn ein Lichtteilchen in ein komplexes Medium eintritt – alles, was das Licht streut oder „kriecht“.
Das kann so komplex sein wie eine Multimode-Glasfaser oder so einfach wie dicker Nebel.
Was Sie stieg aus, laut Dr. Mehul Malik von der Heriot-Watt School of Engineering & Naturwissenschaften, war „Kauderwelsch“.
Jetzt sagt er, das Problem sei gelöst., In Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Glasgow hat das Team seine Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Physics veröffentlicht.
Verblüffungsalarm: Sie haben sich auf ein weiteres mysteriöses Merkmal der Quantenwelt verlassen – die verwickelten Teilchen und das Medium, durch das sie reisen, können als ein und dasselbe behandelt werden.,
Dr. Malik sagt: „Wir haben eine einzigartige Eigenschaft in der Quantenphysik verwendet, mit der man das gesamte Medium auf den Quantenzustand abbilden kann, der durch sie hindurchgeht.
„Mit anderen Worten, der verschlüsselte verwickelte Zustand erfasst ein „Bild“ des komplexen Mediums, das uns genau sagt, wie wir den Streuprozess in ihm umkehren können.“
Dies bedeutet, dass das Problem zum Schlüssel zur Lösung geworden ist.,
Und während Ihr Gehirn davon profitiert, gibt es noch mehr: Die Entschlüsselung kann durchgeführt werden, ohne entweder das Lichtteilchen oder das komplexe Medium zu berühren, durch das es gereist ist.
Denken Sie daran, es dauert zwei, um sich zu verheddern: Die Wissenschaftler kriechen sorgfältig das andere verwickelte Lichtteilchen – das, das draußen geblieben ist. Das erlaubt ihnen, die Verschränkung wiederzugewinnen, die verloren gegangen ist.
Bildgebungstechniken
Co-Autor Dr. Hugo Defienne von der Glasgow University School of Physics and Astronomy sagte, die Technik sei „wirklich aufregend“.,
„Es ermöglicht uns, das Medium vollständig transparent zu machen, ohne jemals die Lichtteilchen manipulieren zu müssen, die in es eindringen“, sagte er.
Die Autoren sagen, dass ihre Ergebnisse unmittelbare Auswirkungen auf Quantentechnologien haben, wie z. B. superempfindliche Bildgebungstechniken und die Schaffung eines sicheren Quanteninternets.
Wenn das zutrifft, werden wir wahrscheinlich mehr als glücklich sein, die neuen Technologien zu nutzen, ohne vollständig zu verstehen, wie sie funktionieren.
Einstein hatte Recht damit, dass dieses Zeug gruselig war.