الضوء والجسيم يتشابكان في رقصة سريع
في المختبر، على الطاولة، يوجد مصيدة ليزرية — يد غير مرئية تمسك في الهواء كرة زجاجية بحجم بكتيريا. بجانبها تجويف رنان مرآوي، حيث يندفع الضوء بين جدارين عاكسين. جعل العلماء الكرة والضوء يتبادلان التشابك الكمومي: أصبحت حالاتهما مرتبطة بحيث إذا قست أحدهما، عرفت الآخر فورًا. الأمر يشبه راقصين يتحركان بتناغم حتى لو وضعتهما في غرفتين منفصلتين.
التشابك ضيف نادر في عالم الأجسام الكبيرة. عادةً ما يسكن بين الذرات والفوتونات، وهنا اجتمع جسم ماكروسكوبي وضوء متحرك. لرؤية الارتباط، استخدم الفيزيائيون الكشف الترادفي (heterodyne detection) — وهي طريقة يخلط فيها إشارة ضعيفة مع شعاع مرجعي، مثل ضبط الجيتار على الشوكة الرنانة. اتضح أن الارتباطات بين الكرة والضوء تنتهك الحدود المسموح بها للأجسام المستقلة. هذا يعني أن الارتباط الكمومي تجاوز حدود التجويف وانتشر إلى أبعد من ذلك.
النتيجة مهمة لمستقبل التقنيات الكمومية. يمكن للجسيمات المعلقة أن تصبح وسطاء في الاتصال الكمومي، ناقلة المعلومات عبر ضوء متشابك. بالإضافة إلى ذلك، هذه خطوة نحو اختبار القوانين الكمومية على أجسام أكبر فأكبر — ربما يومًا ما سنرى كيف ينتقل العالم الكمومي إلى العالم الكلاسيكي المألوف.
يتأرجح الجسيم النانوي في المصيدة بتردد حوالي 100 كيلوهرتز — أي أعلى بخمس مرات مما تسمعه الأذن البشرية، لكنه أقل بمئة مرة من تردد موجات الراديو.
في مسلسل «الفضاء الممتد» (The Expanse)، يُستخدم التشابك الكمومي للاتصال الفوري عبر النظام الشمسي — نحن هنا نخطو الخطوة الأولى نحو هذا النوع من نقل الإشارات.