Физики Принстонского университета впервые создали молекулы в состоянии квантовой запутанности, при которой квантовые свойства молекул являются коррелированными вне зависимости от расстояния между ними. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Запутывание имеет ключевое значение в таких областях, как квантовая обработка информации, квантовое моделирование и квантовое зондирование. Из-за своей богатой внутренней структуры и взаимодействий молекулы были предложены в качестве многообещающей платформы для исследований. Однако те же самые свойства долгое время представляли проблему для создания запутанности между молекулами.
В новой работе ученые достигли этой цели, используя диполярные взаимодействия между молекулами фторида кальция, помещенными в оптические пинцеты, представляющие из себя сложную систему лазерных лучей. С помощью лазеров молекулы удалось охладить до сверхнизких температур, а затем расположить их в желаемой одномерной конфигурации. Используя серию микроволновых импульсов, исследователи смогли заставить отдельные молекулы взаимодействовать друг с другом согласованным образом.
Это позволило реализовать двухкубитный вентиль, который является строительным блоком как для универсальных цифровых квантовых вычислений, так и для моделирования сложных материалов.