Anul trecut, cercetătorii de la Universitatea Tehnică din Viena (TU Wien), Austria, au realizat un studiu asupra formării inseparabilității cuantice la scară de atosecunde, oferind primele indicii despre viteza cu care se produce acest fenomen. Această cercetare contrazice ideea preexistentă că inseparabilitatea cuantică apare instantaneu.
Inseparabilitatea cuantică este un fenomen bizar în care două sau mai multe particule devin inseparabile, rămânând legate indiferent de distanța care le separă. Măsurarea stării uneia dintre particule influențează instantaneu starea celeilalte, chiar și la distanțe uriașe.
Profesorul Joachim Burgdörfer, de la Institutul de Fizică Teoretică al TU Wien, explică: „Particulele nu mai au proprietăți individuale, ci doar proprietăți comune. Ele aparțin aceluiași sistem, chiar dacă se află în locuri complet diferite.”
Până recent, se considera că inseparabilitatea cuantică apare instantaneu. Totuși, echipa lui Burgdörfer a demonstrat că acest proces se desfășoară la viteze extrem de mari, măsurabile în atosecunde (1/1.000.000.000.000.000.000 secunde).
Cercetătorii au creat starea de inseparabilitate bombardând atomi cu impulsuri laser de intensitate și frecvență extrem de ridicate. În urma acestui experiment, un electron era expulzat din atom, iar uneori, un al doilea electron era influențat, rămânând legat de nucleu, dar pe o orbită de energie mai mare.
Burgdörfer a subliniat: „Putem arăta că acești doi electroni sunt acum inseparabili cuantic. Ei pot fi analizați doar împreună, iar dacă îl măsori pe unul dintre ei, afli informații și despre celălalt.”
Folosind două fascicule laser, cercetătorii au descoperit că momentul în care electronul părăsește atomul este corelat cu starea electronului rămas. Deși momentul exact nu poate fi cunoscut cu certitudine, cercetarea sugerează că dacă atomul rămas se află într-o stare de energie mai mare, electronul expulzat a părăsit atomul mai devreme, iar dacă energia atomului este mai mică, plecarea are loc mai târziu, în medie, după 232 de atosecunde.
Iva Březinová, conferențiar la TU Wien, a explicat: „Electronul nu sare pur și simplu din atom. El se comportă ca o undă care se revarsă din atom, iar acest proces durează un anumit timp. Chiar în această fază se produce inseparabilitatea, al cărei efect poate fi măsurat prin observarea celor doi electroni.”
În contextul avansării tehnologice spre o eră a calculului cuantic, înțelegerea naturii și dinamicii inseparabilității devine din ce în ce mai importantă. Studiul a fost publicat recent, aducând contribuții semnificative în domeniul fizicii cuantice.
Măsurarea inseparabilității cuantice
Recent, cercetătorii au realizat o analiză detaliată asupra procesului de inseparabilitate cuantică, subliniind viteza cu care aceasta se produce. Studiul a fost publicat în revista Physical Review Letters și oferă noi perspective asupra fenomenelor cuantice.
Inseparabilitatea cuantică este un concept fundamental în fizica cuantică, care descrie interacțiunea între particule care devin corelate într-un mod care nu poate fi explicat prin fizica clasică. Această cercetare este esențială pentru avansarea tehnologiilor cuantice, inclusiv computerele cuantice și criptografia cuantică.
Prin aceste măsurători, oamenii de știință au putut să stabilească rapiditatea cu care inseparabilitatea apare, contribuind astfel la o înțelegere mai profundă a comportamentului particulelor la nivel cuantic.
