2024-11-14T21:10:03+03:00
הפיתוח של טכנולוגיות קוונטיות מודרניות, כמו תקשורת קוונטית מאובטחת ומחשוב קוונטי, דורש הסתבכות קוונטית. מדענים ממכון מקס פלנק למדע האור (MPL) הציגו דרך חדשה להסתבך פוטונים בפונונים אקוסטיים, המדגימים את החוסן הגבוה של הטכנולוגיה לרעש חיצוני – אחד האתגרים המרכזיים של רוב הטכנולוגיות הקוונטיות.
הסתבכות קוונטית היא תופעה שבה מצבו של חלקיק אחד משפיע באופן מיידי על מצבו של חלקיק אחר, ללא קשר למרחק ביניהם. חיבור זה הכרחי כדי להבטיח אבטחה בתקשורת קוונטית וליצור מערכות מחשוב קוונטי חזקות. בתחום האופטי, נעשה שימוש נרחב בשיטות אופטיות לא ליניאריות לסבך פוטונים, קוונטת האור, המאפשרת להעביר מידע קוונטי במהירות גבוהה.
צוות מדענים מ-MPL פיתח גישה ליצור הסתבכות בין פוטונים ופונונים באמצעות מה שנקרא פיזור בראוניאני. מנגנון זה עמיד בפני רעשים חיצוניים ומתאים לשילוב במעגלי עיבוד אותות קוונטיים. בנוסף, הוא יכול לפעול בטמפרטורות גבוהות יותר, ולבטל את ציוד הקירור היקר הנדרש לטכנולוגיות קוונטיות סטנדרטיות.
בניגוד לפוטונים, שנעים במהירות האור, הפונונים, הקשורים לתנודות של גלי קול, נעים הרבה יותר לאט. במערכת זו, פוטונים ופונונים מקיימים אינטראקציה באמצעות אפקט לא ליניארי אופטי, המאפשר לשייך קוונטות לאנרגיות שונות. ניסויים הראו שתכנית ההסתבכות החדשה יכולה לפעול בטמפרטורות של עשרות קלווין, שהיא גבוהה משמעותית מהטמפרטורה הנדרשת לגישות אחרות. האפשרות ליישם את המנגנון הזה בסיבים אופטיים או על שבבים פוטוניים הופכת אותו למבטיח לשימוש בטכנולוגיות קוונטיות עתידיות.
