В эксперименте ученые из Университета науки и технологии разместили на противоположных концах оптоволоконной линии два запоминающих устройства, названных по традиции Алисой и Бобом. Это облака атомов рубидия, охлажденные лазером до сверхнизких температур. Посередине расположен центральный узел «Чарли», который обнаруживает фотоны, излучаемые каждым из этих устройств. Если он регистрирует корректную интерференционную картину, это и есть подтверждение того, что Алиса и Боб оказались в запутанном состоянии.
Ради увеличения дистанции запутанности до 420 км команде пришлось решить три ключевые проблемы. Во-первых, фотоны, излучаемые атомами рубидия, пришлось конвертировать в телекоммуникационный диапазон (около 1550 нм), чтобы минимизировать затухания в оптоволокне. Во-вторых, они создали систему активной стабилизации, которая непрерывно компенсирует температурные колебания и вибрации, иначе квантовые сигналы перемешались бы. В-третьих, они использовали схему с одним фотоном, что значительно повысило шансы на успех.
До сих пор рекордное расстояние для запутанности между стационарными квантовыми запоминающими устройствами составляло около 50 километров (2020 год) и около 20 км в городских сетях (2023 год). Скачок до 420 км означает переход от городского масштаба к межрегиональному.
Помимо рекордного расстояния эксперимент достиг важного теоретического барьера PLOB bound, установленного в 2017 году, сообщает Science Alert. Этот предел определяет максимальную скорость, с которой квантовая информация может передаваться по каналу с потерями без использования промежуточных повторителей. На расстояниях более 320 километров система китайских физиков генерирует запутанность быстрее, чем это возможно при прямой оптической передаче. То есть они доказали, что даже без повторителей квантовая память превосходит прямую передачу фотонов.
Современная наука упорно ищет ответ на загадку сознания, считая, что она скрывается где-то в электромагнитных взаимодействиях мозга. Но как именно это происходит, остается загадкой. Группа ученых из Китая предположила, что здесь не обошлось без квантовой запутанности. В своей статье они объясняют, как запутанные фотоны в нервных клетках способны синхронизировать активность мозга.
