Fysiker bygger ett minne som lagrar intrassling

Entanglement är det märkliga, spöklika fenomenet där kvantpartiklar delar samma existens (faktiskt samma vågfunktion). Så en mätning på den ena påverkar omedelbart den andra, oavsett hur långt ifrån varandra de kan vara. Så kallad action-at-a-distans ligger i hjärtat av många av modern fysiks mest dramatiska nya teknologier: kvantkryptografi, kvantteleportation och kvantberäkning är alla beroende av det. Det gör förveckling viktiga saker. Saker är det sätt som många fysiker börjar tänka på intrassling: som en resurs, snarare som vatten eller energi, som ska användas när det behövs i den nya kvantvärlden. Dessa fysiker vill kunna skapa förveckling, använda den och lagra den när de behöver. De två första av dessa – att skapa och använda förveckling – har varit föremål för intensiv forskning under de senaste 30 eller 40 åren. Men förmågan att lagra intrassling på ett användbart sätt har gäckat fysiker. Tills nu. Idag visar Christoph Clausen och kompisar vid universitetet i Genève inte bara hur man lagrar intrassling utan hur man släpper den igen i fullt fungerande skick. Deras enhet består av en last av neodymatomer begravda i en kristall av ytterbiumsilikat, som när den kyls ned kan absorbera och lagra fotoner. Frågan som Clausen och co försöker svara på är om denna enhet också kan lagra intrassling. Så de skapade ett par intrasslade fotoner, skickade en in i kristallen och väntade tills den sänds ut igen. De lämnades sedan med denna nya foton och den ursprungliga medlemmen av paret. De utförde sedan ett standardexperiment, känt som ett Bell-test, och visade att paret fortfarande var intrasslade. Det är imponerande av flera anledningar. Till att börja med, för att förvecklingen ska bevaras, måste hela kristallen vara inblandad. Denna kristall är ungefär en centimeter stor och tanken att intrassling kan utbytas mellan en foton och ett objekt av denna storlek är fantastisk. Nästa är förmågan att överföra intrassling från en flygande qubit – fotonen – till en stationär, kristallen. Och att göra det med fotoner med en våglängd på 1338nm, den så kallade telekommunikationsvåglängden som lätt kan passera genom fiberoptiska kablar. Alla andra våglängder är intressanta men praktiskt taget oanvändbara för kommunikation. Men den mest spännande aspekten av allt detta är att förvecklingen överlever processen med lagring och frigöring överhuvudtaget. Notoriskt ömtåliga, intrassling läcker ut i miljön som vatten genom en såll. Att kunna lagra och släppa det är den möjliggörande tekniken som kan få enheter som kvantrepeater att fungera. Det finns ingen brist på användningsområden för denna typ av förmåga. Kvantinternet, för att bara nämna en, kommer att kräva förmågan att lagra och skicka på intrasslade fotoner. En gång såg det mer eller mindre omöjligt ut att göra detta. Förvecklingen var alldeles för bräcklig. Nu ser det bara ut som en tidsfråga innan vi har det på kranen. Ref: arxiv.org/abs/1009.0489 : Quantum Storage of Photonic Entanglement in a Crystal Update 13 september 2010: Erhan Saglamyurek påpekar denna uppsats om en minnesenhet för intrasslade fotoner publiceras på arXiv samma dag som ovanstående punkt Dölj