Физики впервые реализовали состояние, в котором три фотона — кванта света — образуют единую запутанную систему, а не просто попарно коррелированы. Для этого потребовался специализированный фотонный чип, охлаждённый до температур, в сотни раз более низких, чем температура реликтового фона космического вакуума. Такое экстремальное охлаждение необходимо, чтобы подавить тепловой шум, способный разрушить хрупкие квантовые корреляции, — любое паразитное воздействие здесь критично.
Запутанность трёх частиц можно представить как три бильярдных шара, катящихся абсолютно синхронно, даже если их разнести по разным углам стола. Эта аналогия, конечно, упрощает: в квантовом случае удар по одному шару мгновенно меняет состояние остальных, а их коллективное поведение словно не подчиняется ограничениям скорости света.
Для верификации запутанности исследователи применили математический тест — так называемый «свидетель запутанности». Он показал, что наблюдаемая синхронность в 23 раза превышает уровень, ожидаемый от чисто случайных совпадений. Это всё равно что шары всегда отскакивали бы под строго одинаковым углом с точностью до микрона, демонстрируя неклассическую корреляцию.
Полученное состояние оказалось «негауссовым»: его статистическое распределение далеко от привычных пологих гауссовых кривых. Если продолжить бильярдную аналогию, то шары словно выписывают сложные вихревые траектории, открывая новые возможности для квантовых вычислений. Эксперимент подтвердил предсказания Стандартной модели — теоретического фундамента физики элементарных частиц.
Метод рождения фотонных пар, открытый ещё в 1960-х, лишь недавно позволил стабильно создавать тройки с контролируемой запутанностью.
В трилогии «Задача трёх тел» три небесных тела движутся хаотично и непредсказуемо, а три квантовых фотона в эксперименте, наоборот, демонстрируют высшую степень синхронности.