Чтобы эффективно использовать квантовый компьютер, для выполнения вычислительных операций необходимо большее количество специально подготовленных (запутанных) базовых строительных блоков. Группа физиков из Института квантовой оптики имени Макса Планка в Гархинге впервые продемонстрировала эту задачу с помощью фотонов, испускаемых одним атомом.

Следуя новой технике, исследователи создали до 14 запутанных фотонов в оптическом резонаторе, которые могут быть целенаправленно и очень эффективно подготовлены в определенные квантовые физические состояния. Новый метод может облегчить создание мощных и надежных квантовых компьютеров, а также послужить безопасной передаче данных в будущем.

“Хитрость этого эксперимента заключалась в том, что мы использовали один атом для испускания фотонов и их переплетения очень специфическим образом”, – говорят авторы работы. Для этого исследователи поместили атом рубидия в центр оптической полости – своего рода эхо-камеры для электромагнитных волн. С помощью лазерного излучения определенной частоты можно было точно управлять состоянием атома. Используя дополнительный управляющий импульс, исследователи также специально вызвали испускание фотона, который запутался в квантовом состоянии атома.

В промежутках атомом манипулировали определенным образом. Таким образом, удалось создать цепочку из 14 частиц света, которые были спутаны друг с другом вращением атома и приведены в нужное состояние.

Источник: Ferra