Tarptautinė mokslininkų komanda iš JAV, Kinijos ir Japonijos teigia žengusi svarbų žingsnį didelės apimties kvantinio kompiuterio sukūrimo link. Be to, tyrėjai gerokai pasistūmėjo į priekį tobulindami kvantinį šviesos valdymą.
Mokslininkų komandą, išspausdinusią savo darbą vasario 7 d. „Physical Review Letters“ žurnalo numeryje, sudarė Žejango universiteto (Kinija), NEC įmonės (Japonija) ir Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje astovai. Eksperimentinę tyrimų dalį atliko Kalifornijos universiteto tyrėjų grupės, vadovaujamos fizikos profesorių Andriu Klylando (Andrew Cleland) ir Džono Martiniso (John Martinis).
Komanda aprašė, kaip buvo panaudota superlaidi integruota kvantinė grandinė tam, kad būtų sukurtos unikalios kvantinės šviesos būsenos, trumpinamos NOON vardu. Pasak pirmojo straipsnio bendraautoriaus Haohuo Vango (Haohua Wang) iš Kalifornijos universiteto, šios būsenos, gautos naudojant mikrobangų dažnio fotonus (kvantinius šviesos vienetus), realizuotos dviejuose fiziškai atskirtuose mikrobangų rezonatoriuose. Kvantinės NOON būsenos sukurtos naudojant vieną, du ir tris fotonus – visi fotonai buvo sutelkti viename rezonatoriuje, todėl kitas liko tuščias.
„Ši iš pažiūros negalima situacija, įsikišus kvantinės mechanikos dėsniams, leido gauti įdomių rezultatų, kuomet mes pažvelgėme į rezonatorių vidų, – pasakoja antrasis straipsnio bendraautoris Mateo Mariantonis (Matteo Mariantoni) iš to paties universiteto. – Egzistavo 50 procentų tikimybė, jog visus fotonus aptiksime viename rezonatoriuje, ir 50 procentų tikimybė, jog jų nerasime – tokiu atveju jie visi būtų pasislėpę kitame rezonatoriuje“.
Tačiau jeigu vienas iš rezonatorių prieš tyrimą būdavo šiek tiek paveikiamas jį zonduojant (tai pakeisdavo jo kvantinę būseną), zondavimo efektas iškart pasimatydavo, net jeigu paaiškėdavo, jog rezonatorius yra tuščias.
„Panašu, kad būsenos sudaro tarsi vaiduokliškas poras arba trijules, – teigia H. Vangas. – Jos visada kartu, tačiau kažkodėl niekada negali žinoti, kur jos yra. Jos taip pat sugeba paslaptingu būdu apsikeisti informacija, todėl atrodo, kad jos visada žino, kas nutiks“. Iš tikrųjų šios poros pasižymi savybe, kurią A. Einšteinas pavadino „vaiduokliška sąveika, pasireiškiančia per atstumą“ (kvantiniu susietumu). Kitaip tariant, paveikus vieną iš kvantinių būsenų, kita, kad ir kur ji bebūtų, nedelsiant apie tai informuojama.
Integruota kvantinė grandinė, kurią be mikrobangų rezonatorių dar sudaro superlaidūs kvantiniai bitai, ateityje gali tapti svarbia kvantinių skaičiavimų architektūros dalimi.
