Kvantna revolucija: Znanstveniki prvič prepletli molekule
Znanstveniki z Univerze Durham v Združenem kraljestvu so na področju kvantne mehanike dosegli pomemben mejnik. Prvič so namreč uspešno izvedli kvantno prepletenost molekul. Gre za izjemen tehnološki dosežek, ki odpira nova obzorja v razvoju kvantnih tehnologij, vključno z računalništvom in zaznavanjem.
Kvantna prepletenost je edinstven pojav, pri katerem sta dva delca povezana na način, da sprememba stanja enega neposredno vpliva na drugega, ne glede na razdaljo med njima, navaja Interesting Engeenering. Ta pojav že dolgo zanima znanstvenike zaradi njegovega potenciala pri razvoju kvantnih računalnikov in omrežij. Prepletenost omogoča prenos informacij med več vozlišči z neverjetno hitrostjo ter odpira vrata prihodnjim aplikacijam, ki temeljijo na obstoječih optičnih omrežjih, brez potrebe po obsežni novi infrastrukturi.
Prva uspešna prepletenost molekul
Čeprav so znanstveniki že dokazali kvantno prepletenost med atomi, je ekipa pod vodstvom Simona Cornisha prvič izvedla ta postopek na molekulah. Molekule so zaradi svojih dodatnih lastnosti, kot so vibracije in vrtenje, izjemno obetaven gradnik za kvantne aplikacije. Cornish je poudaril, da je kvantna prepletenost zelo občutljiv pojav, vendar jim je uspelo preprečiti izgubo prepletenosti za skoraj eno sekundo, kar predstavlja pomemben tehnični dosežek.
Da bi to dosegli, je ekipa ustvarila stabilno okolje, ki podpira molekularno koherenco. Uporabili so posebne laserske sisteme, znane kot optične pincete z magično valovno dolžino, kar je omogočilo izjemno natančen nadzor nad molekulami.
Z uporabo posebej uglašene laserske svetlobe so raziskovalci dosegli neverjetno visoko stopnjo zanesljivosti prepletenosti – kar 92 odstotkov. Daniel Ruttley, podoktorski sodelavec pri projektu, je poudaril, da rezultati potrjujejo potencial molekul kot temeljnih gradnikov za kvantne tehnologije nove generacije. Stabilnost teh sistemov je ključnega pomena za dolgotrajno shranjevanje kvantnih informacij in izvajanje natančnih meritev.
Potencialne aplikacije molekularne prepletenosti
Dolgoživa molekularna prepletenost odpira vrata številnim novim možnostim. Uporabiti jo je mogoče za izdelavo kvantnih računalnikov, ki bodo sposobni izvajati izračune z neprimerljivo hitrostjo, ter za razvoj natančnih kvantnih senzorjev. Poleg tega bi lahko pripomogla k boljšemu razumevanju kvantne narave kompleksnih materialov, kar bi bilo pomembno za področja, kot so simulacije materialov in razvoj kvantnih spominov.
Raziskava je korak naprej tudi pri razvoju kvantnih omrežij. Z uvedbo kvantnih spominov, podobnih trenutnim digitalnim napravam za shranjevanje podatkov, bi lahko informacije v prihodnje hranili dlje časa in z večjo stabilnostjo. To bi omogočilo napredek v kvantnem zaznavanju ter simulaciji kompleksnih pojavov, ki trenutno niso dosegljivi.
Izsledki raziskave so bili objavljeni v prestižni znanstveni reviji Nature, kar potrjuje njen pomen za nadaljnji razvoj kvantnih tehnologij. Znanstveniki menijo, da gre za enega ključnih mejnikov na poti k praktičnim kvantnim sistemom, ki bi lahko revolucionirali področja, kot so informatika, komunikacija in znanost o materialih.
Izsledke raziskave so objavili v reviji
Nature .
Portal24; Foto: Portal24 (AI)