Атомы запутались в пространстве: новый вид квантовой связи ⚡ экспресс
Физики использовали ридберговскую блокаду (явление, при котором возбуждение одного атома мешает возбуждению соседа) и отдачу фотона (лазерный толчок) для запутывания положений двух нейтральных атомов. Когда один атом сдвигается из-за толчка, другой, благодаря блокаде, остаётся на месте, но их координаты становятся коррелированными. После захвата ловушками возникает состояние Белла, где каждый атом с некоторой вероятностью находится в одном из двух мест, отстоящих друг от друга на расстояние до сотен микрон. Этот результат примечателен тем, что макроскопическое разделение запутанных частиц открывает новые возможности для квантовых технологий.
Обычно квантовая запутанность связывает внутренние свойства, но здесь впервые запутаны положения двух атомов. Подобно паре танцоров, движение одного возможно только если партнёр замирает — но кто именно двинется, заранее неизвестно из-за квантовой неопределённости.
Секрет в атомах-гигантах: при точной лазерной спектроскопии электрон взлетает на дальнюю орбиту, и атом раздувается в тысячи раз. Раздутые атомы мощно отталкиваются и не могут возбуждаться одновременно. В эксперименте лазерный импульс, идущий со скоростью света, подталкивал один атом. Если тот становился гигантом, второй замирал — и наоборот. Так рождалась запутанность позиций: один сдвинут, другой нет, но кто именно — не определено.
Расстояние между возможными положениями — сотни микрон. Для атомов это всё равно что развести двух людей на километры. Такая пространственная запутанность обещает стать мостом между неподвижными квантовыми элементами и летящими частицами света в сетях будущего.
🎯 Между ридберговскими атомами действуют силы, сопоставимые с гравитацией небольших тел — и это при их чисто электрической природе.