L’intrication quantique est maintenant observée directement à l’échelle macroscopique : ScienceAlert

L’intrication quantique est la réunion de deux particules ou objets ensemble, même s’ils peuvent être éloignés – les propriétés de chacun sont liées d’une manière qui n’est pas possible selon les règles de la physique classique.

C’est un phénomène étrange décrit par Einstein comme « travail à distance effrayant‘, mais c’est son excentricité qui le rend si fascinant pour les scientifiques Etude 2021Quantum enchevêtrement Ils sont observés et enregistrés directement à l’échelle macroscopique – une échelle beaucoup plus grande que les particules subatomiques normalement associées à l’intrication.

Les dimensions impliquées sont encore assez petites de notre point de vue – les expériences impliquaient deux barils en aluminium aussi petits qu’un cinquième de la largeur d’un cheveu humain – mais dans le monde de la physique quantique, ils sont assez massifs.

Cylindres mécaniques macroscopiques. (Ge Teufel/Nid)

« Si vous analysez les données de position et d’élan des deux tambours indépendamment, ils ont chacun l’air chaud », Le physicien Jean Théophile a dit :du National Institute of Standards and Technology (NIST) aux États-Unis, l’année dernière.

« Mais en les regardant ensemble, nous pouvons voir que ce qui ressemble au mouvement aléatoire d’un tambour est étroitement lié à l’autre, d’une manière qui ne peut être obtenue qu’en Intrication quantique. « 

Bien qu’il soit impossible de dire que l’intrication quantique ne peut pas se produire avec des objets macroscopiques, on pensait auparavant que les effets n’étaient pas perceptibles à des échelles plus grandes – ou peut-être que l’échelle macroscopique était régie par un autre ensemble de règles.

Des recherches récentes indiquent que ce n’est pas le cas. En fait, les mêmes règles quantitatives s’appliquent ici aussi, et elles peuvent également être observées. Les chercheurs ont fait vibrer les membranes du petit cylindre à l’aide de photons micro-ondes et les ont maintenus en synchronisation en termes de position et de vitesse.

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Pour éviter les interférences externes, un problème courant avec les boîtiers quantiques, les tambours ont été refroidis, verrouillés et mesurés en phases séparées à l’intérieur d’un conteneur réfrigéré. Les états des barils sont ensuite codés dans un champ hyperfréquence réflexe qui fonctionne d’une manière similaire au radar.

Des études antérieures ont également fait état d’un enchevêtrement quantique macroscopique, mais l’article de 2021 va plus loin : toutes les mesures nécessaires ont été enregistrées plutôt que déduites, et l’enchevêtrement a été généré de manière déterministe et non aléatoire.

dans Une série d’expériences connectées mais séparéesdes chercheurs travaillant également avec des tambours (ou oscillateurs) macroscopiques dans le cas de l’intrication quantique ont montré comment la position et la quantité de mouvement de deux tambours pouvaient être mesurées simultanément.

« Dans notre travail, les peaux de tambour montrent un mouvement quantique collectif », La physicienne Laure Mercier de Lipinay a déclaré :de l’Université Aalto en Finlande. « Les barillets vibrent dans une phase opposée l’un à l’autre, de sorte que lorsque l’un est dans la position finale du cycle de vibration, l’autre est dans la position opposée en même temps. »

« Dans ce cas, l’incertitude quantique du mouvement des tambours est annulée si les deux tambours sont traités comme une seule entité mécanique quantique. »

Ce qui fait cette grande nouvelle, c’est qu’il se promène Principe d’incertitude de Heisenberg L’idée que la position et l’élan ne peuvent pas être parfaitement mesurés en même temps. Le principe stipule que l’enregistrement de toute mesure interférera avec l’autre via un processus appelé Action dorsale quantique.

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En plus de soutenir l’autre étude en démontrant l’intrication quantique macroscopique, cette recherche particulière utilise cet intrication pour éviter l’action de fond quantique – essentiellement en étudiant la ligne entre la physique classique (où le principe d’incertitude s’applique) et la physique quantique (où il ne semble plus être).

Une application future potentielle des deux ensembles de résultats concerne les réseaux quantiques – la capacité de manipuler et d’enchevêtrer des objets à une échelle microscopique afin qu’ils puissent alimenter les réseaux de communication de nouvelle génération.

Les physiciens Hoi-Kwan Lau et Aashish Clerk, qui n’étaient pas impliqués dans les études, ont écrit dans Commentant les recherches publiées à l’époque.

non première et le en deuxième L’étude a été publiée dans les sciences.

Une version de cet article a été publiée pour la première fois en mai 2021.

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