Квантовой запутанностью между двумя фотонами или атомами сейчас никого не удивишь. Другое дело — объекты покрупнее. Квантовые состояния очень хрупки и могут легко потерять когерентность от взаимодействия и с окружающей средой, внутренними степенями свободы системы, поэтому квантовые эффекты в макроскопических объектах — это всегда сложно и интересно.
В уходящем году отличились целых два коллектива из университета Аалто (Финляндия) и NIST (США). Каждая из групп сумела не просто пронаблюдать квантовые эффекты в двух алюминиевых наномембранах, но и квантово запутать их колебания.
Манипуляции с такими системами осуществляются весьма изящным способом: мембрана и окружающий ее электрод образуют микроволновый резонатор, резонансная частота которого меняется в зависимости от отклонения мембраны. Посылая в такой резонатор сигнал на нужной частоте можно и измерять точное положение мембраны, и влиять на квантовое состояние резонатора. Теперь если взять два таких резонатора и установить между ними электрический контакт, то они будут оказывать внияние друг на друга. Чем-то это напоминает два связанных маятника:
Аккуратно контролируя связь между мембранами и их состояние, обеим коллективам удалось квантово запутать движение двух мембран и подтвердить это, измерив параметры их колебаний (препринты работ UAalto и NIST). Что любопытно, они использовали два разных, по-своему интересных подхода к созданию запутанности. Обе демонстрации подводят квантовые эффекты на шаг ближе к классическому миру и могут быть перспективными для квантовых вычислений или метрологии.
А вот коллектив из Сингапура вместе с коллегами из других стран пошел еще дальше. Их работа еще не прошла рецензирование (и, честно говоря, имеет все шансы его вообще не пройти), но я не смог пройти мимо: слишком уж хорошо она передает дух 2021-го. Авторы утверждают, что сумели квантово запутать… тихоходку.
Ранее часть авторов уже стала известной, получив Шнобелевскую премию за исследование намагниченных тараканов. На этот раз они изучали два сверхпроводниковых кубита, на одном из которых волей случая оказалась тихоходка. Авторы успешно описывают, как присутствие тихоходки меняет резонансную частоту кубита, аппроксимируя ее куском диэлектрика (как грубо!). Потом они запутывают то, что называют "квантовая система кубит+тихоходка" с другим кубитом. Несмотря на то, что бедное животное внесло непосредственный вклад в эту запутанную историю, говорить о запутывании самой тихоходки еще рано: по большому счету, она всего лишь незначительно влияла на один из кубитов.
Да, тихохоходке дали имя: Нил Вормстронг. Нил успешно пережил и охлаждение до 25 милликельвин, и последующую разморозку.
Комментарии
Вы хоть представляете какой степенью свободы и невовлечённости в наш бедлам должны обладать частицы которые со скоростями в охулиарды раз выше скорости света...должны бегать по Вселенной изображая прогрессивную построчную развёртку иллюзии физических законов.....причём работая в паре....как твари ))))