量子エンタングルメントが巨視的スケールで直接観測されました: ScienceAlert

量子エンタングルメントとは、2 つの粒子またはオブジェクトが遠く離れていても結合することです。それぞれの特性は、古典物理学の規則では不可能な方法で関連付けられています。

それはアインシュタインが「リモートワーク怖い‘、しかし、科学者にとって非常に魅力的なのはその奇抜さです 研究 2021量子 もつれ それらは巨視的スケールで直接観察され、記録されます。これは、通常エンタングルメントに関連する亜原子粒子よりもはるかに大きなスケールです。

関係する寸法は、私たちの観点からはまだ非常に小さいです.実験には、人間の髪の毛の幅の5分の1ほどの2つのアルミニウムバレルが含まれていました.しかし、量子物理学の世界では、それらはかなり巨大です.

「2 つのドラムの位置と運動量のデータを個別に分析すると、それぞれが熱く見えます」 物理学者のジャン・テオフィルは次のように述べています。、昨年、米国国立標準技術研究所 (NIST) から。

「しかし、それらを一緒に見ると、一方のドラムのランダムな動きのように見えるものが、他方のドラムと密接に関連していることがわかります。 量子もつれ. “

量子エンタングルメントが巨視的なオブジェクトで発生しないことはわかりませんが、それ以前は、その効果はより大きなスケールでは目立たない、またはおそらく巨視的なスケールは別の一連のルールによって支配されていると考えられていました.

最近の研究は、そうではないことを示しています。 実際、ここでも同じ量的ルールが適用され、同様に見ることができます。 研究者は、マイクロ波光子を使用して小さな円柱の膜を振動させ、それらの位置と速度を同期させました。

量子ケースでよくある問題である外部干渉を防ぐために、冷蔵コンテナ内でドラムを冷却し、連動させ、別々のフェーズで測定しました。 次に、バレルの状態は、レーダーと同様の方法で動作する反射マイクロ波フィールドにエンコードされます。

以前の研究でも巨視的な量子エンタングルメントが報告されていましたが、2021 年の論文はさらに進んでいます。必要なすべての測定値は推論ではなく記録され、エンタングルメントは決定論的で非ランダムな方法で生成されました。

の つながっているが別々の一連の体験、量子もつれの場合に巨視的なドラム（または発振器）を扱っている研究者は、2つのドラムの位置と運動量を同時に測定できる方法を示しました。

「私たちの研究では、ドラムヘッドは集合的な量子運動を示しています」 物理学者のロール・メルシエ・ド・リピネーは次のように述べています。フィンランドのアールト大学出身。 「バレルは互いに反対の位相で振動するため、一方が振動サイクルの最終位置にあるとき、もう一方は同時に反対の位置にあります。」

「この場合、2 つのドラムを単一の量子力学的実体として扱うと、ドラムの動きの量子的な不確実性が打ち消されます。」

この主要なニュースを作るのは、彼が歩き回っているということです ハイゼンベルグの不確定性原理 位置と運動量を同時に完全に測定することはできないという考え。 原則は、測定を記録すると、 と呼ばれるプロセスを通じて他の測定に干渉すると述べています。 量子バックアクション.

巨視的な量子エンタングルメントを実証する他の研究をサポートすることに加えて、この特定の研究では、このエンタングルメントを使用して、量子バックグラウンド アクションを回避します。つまり、古典物理学 (不確実性原理が適用される場合) と量子物理学 (現在はそうではないように思われる場合) の間の境界線を本質的に調査します。することが）。

2 セットの結果の 1 つの潜在的な将来のアプリケーションは、量子ネットワークです。これは、次世代の通信ネットワークを強化できるように、微視的スケールでオブジェクトを操作およびエンタングルする機能です。

物理学者の Hoi-Kwan Lau と Aashish Clerk は、研究には関与していませんが、次のように書いています。 当時発表された研究へのコメント.

番号 最初 そしてその 第二に この研究は、 科学.

この記事のバージョンは、2021 年 5 月に最初に公開されました。