A Nature Communications Magazin arról számol be, hogy kvantum-összefonódottságot sikerült teremtenie kutatóknak egy forró, sokrészecskés atomfelhőben. A cikkben szereplő egyik szerző pedig Tóth Géza, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársa, aki összefonódottsággal kapcsolatos számításokkal vett részt a projektben.
A képet köszönjük a barcelonai ICFO intézetnek.
A cikk a barcelonai ICFO intézetben dolgozó Morgan W. Mitchell és csoportja által elvégzett kísérletről szól. A kísérletben kvantum-összefonódottságot hoznak létre egy atomsokaságban és azt mérésekkel detektálják. A létrehozott állapot közel áll egy többrészecskés szinglet-állapothoz. A szinglet-állapot hasznos kvantummetrológiában, például a mágneses tér gradiensének detektálásában.
Az Rubidium atomokat lézerekkel manipulálják. Egymásután többször megmérik a kollektív spin x, y, és z komponensét, miközben a komponensek várható értékét nulla felé változtatják. Az eljárás során a spin komponensek varianciája csökken, és az állapot egyre közelebb kerül egy többrészecskés ideális szinglet állapothoz, amelyre mindhárom spin-komponens varianciája nulla lenne.
A kísérlet egyik különlegességét az adja, hogy hasonló kísérleteket hideg atomokkal szoktak végezni. Meglepő módon, itt szobahőmérsékletnél melegebb, sőt forró (463K) atomi sokaságot használnak. Ezek a körülmények mégsem akadályozzák a makroszkópikus kvantum-összefonódottság létrehozását. Mérésekkel igazolták, hogy a kísérletben a 5,3×1013 atomból legalább 1,5×1013 atom vesz részt a szinglet állapotban. A kép a kísérlet alapsémáját mutatja.
J. Kong, R. Jiménez-Martínez, C. Troullinou, V. G. Lucivero, G. Tóth, M. W. Mitchell,
Measurement-induced, spatially-extended entanglement in a hot, strongly-interacting atomic system, Nat. Commun. 11, 2415 (2020) .
A Nature Communications-ban megjelent cikk az alábbi oldalon olvasható: https://www.nature.com/articles/s41467-020-15899-1.pdf
