Физики из Университета Ватерлоо (Канада) под руководством Криса Эрвена (Chris Erven) впервые продемонстрировали квантовую нелокальность для более чем двух квантово запутанных фотонов. Нелокальность описывает моментальную «реакцию» запутанных частиц на изменения в состоянии другой запутанной частицы из пары даже тогда, когда их разделяет немалое расстояние.
Ранее уже было показано, что такие изменения происходят одномоментно — даже быстрее, чем информация от одной частицы могла бы попасть к другой, распространяйся она со скоростью света («пугающее действие на расстоянии», говоря словами Эйнштейна).
Схема организации запутанности с участием трёх фотонов
(иллюстрация Chris Erven).
Новый эксперимент продемонстрировал нелокальность сразу для трёх частиц (фотонов) — нечто гораздо более сложное, чем взаимодействие пары фотонов.
Сначала первый фотон из тройки («Алиса») был передан на 580 м по оптическому кабелю, а два других — отправлены на 85 м вверх, к крыше, где их послали при помощи активного оптического оборудования телескопов к двум трейлерам, отстоящим от первого фотона и друг от друга примерно на 700 м. Так «Боб» и «Чарли» (вторая и третья частицы) оказались в разных местах посредством разных механизмов. И в теории никак не могли передать информацию о своём состоянии друг другу какими бы то ни было неквантовыми механизмами.
Четвёртая сторона эксперимента (условное имя — «Рэнди»), находившаяся ещё в одном трейлере, случайным образом выбрала те измерения, которые «Алиса» должна была сделать в отношении фотонов в лаборатории. После чего практически одномоментно — во временном окне длиной в три наносекунды — были проведены измерения, что окончательно исключило классические каналы передачи информации между частицами.
Итак, опытным путём убедительно показано существование квантовой запутанности между тремя частицами — давно обсуждавшейся, но до сих пор не реализованной схемы, которая указывает на возможность многосторонней одновременной квантовой связи и квантового распространения криптографических ключей.
По сути, корреляция этих трёх фотонов может стать основой для многостороннего общения такого рода, в принципе не перехватываемого известными средствами, — качество просто бесценное для целого ряда военных и гражданских систем связи, а равно и шифрования массивов информации, столь уязвимой в наши дни Большого Брата 2.0.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Photonics.
По материалам Университета Ватерлоо.
Источник: compulenta.computerra.ru
