Splątanie kwantowe to relatywnie stara koncepcja, ponieważ mówił o niej sam Einstein. Jest ona jednak czymś, co moglibyśmy uznać za science fiction, ponieważ może obejmować dwie cząstki oddalone od siebie o miliardy lat świetlnych. Jeśli takowe zostały wcześniej splątane, to wywarcie wpływu na jedną z nich będzie miało przełożenie na zachowanie drugiej. Taka zmiana pojawi się w mgnieniu oka, co z pozoru przeczy zdrowemu rozsądkowi.
Czytaj też: Oto prawdziwa sieć Spider-Mana. Pozwala podnieść przedmioty 80 razy cięższe
Najnowsze ustalenia na temat tego enigmatycznego zjawiska, poczynione przez naukowców z Austrii, stanowią pokłosie przeprowadzonych symulacji komputerowych. Potężne maszyny wykorzystane do tego celu umożliwiły badaczom zmierzenie momentu narodzin splątania kwantowego. Teraz piszą oni o wyciągniętych wnioskach na łamach Physical Review Letters.
Przez długi czas generowanie splątania określano mianem natychmiastowego, choć nie szły za tym żadne konkretne liczby. Fizycy wiedzieli, iż elektron krąży wokół jądra atomu i w pewnym momencie zostaje “wyrwany” przez wiązkę lasera. Prowadziło to do sytuacji, w której dwie cząstki zderzają się i w mgnieniu oka zostają splątane kwantowo. Przedstawiciele Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu chcieli szczegółowo określić, jak się to dzieje.
Badania na temat splątania kwantowego prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu skupiały się na momencie zapoczątkowania tego zjawiska
Dokładność, z jaką tego dokonali, jest tak ogromna, że mowa o skali attosekundowej. Gwoli ścisłości: jedna attosekunda jest równa jednej trylionowej części sekundy. Jak podkreśla jedna z autorek, Iva Březinová, większość dotychczasowych badań poświęconych opisywanemu zjawisku skupiała się na tym, jak można maksymalnie wzmocnić i wydłużyć splątanie. Naukowcy ze stolicy Austrii poszli zupełnie inną drogą.
W toku obserwacji członkowie zespołu badawczego śledzili zachowanie atomów, w które trafiał intensywny i wysokoczęstotliwościowy impuls laserowy. Prowadziło to do sytuacji, w której elektron zostawał wyrwany z atomu i “uciekał”. Przy odpowiednio silnym promieniowaniu drugi elektron atomu również zostanie dotknięty. W jaki sposób? Poprzez przesunięcie do stanu o wyższej energii i zapoczątkowanie krążenia wokół jądra atomowego po innej ścieżce.
Czytaj też: Pokłady wodoru znalezione w nieoczywistym miejscu. Mogą zaspokoić nasze potrzeby na setki lat
Oba elektrony są od tego momentu splątane kwantowo, dlatego gdy spróbujemy wykonać pomiar jednego z nich, to uzyskamy również informacje na temat drugiego. W prowadzonych eksperymentach pomogli naukowcy z Chin. Jak się okazuje, sam elektron “nie wie”, kiedy opuścił atom, dlatego trzeba zastosować pewną sztuczkę. Jeśli ten, który pozostał, jest w stanie niższej energii, to czas narodzin drugiego nastąpił średnio około 232 attosekund później. Teraz badacze będą chcieli to potwierdzić w kolejnych eksperymentach.