Medlemmar av avdelningen för teoretisk fysik och vetenskapshistoria vid UPV/EHU:s fakultet för naturvetenskap och teknik har tillsammans med forskare från universitetet i Hannover uppnått kvantintrassling mellan två rumsligt åtskilda Bose-Einstein-kondensat, ultrakalla atomensembler.

Teamet som leds av Géza Tóth, Ikerbaskisk forskningsprofessor, koncentrerade sig på att verifiera närvaron av intrassling genom mätningar, medan experimentet i Hannover utfördes i gruppen av Carsten Klempt. Studien publiceras i Vetenskap .

Kvantförveckling upptäcktes av Schrödinger och studerades senare av Einstein och andra vetenskapsmän på 1900-talet. Det är ett kvantfenomen utan motsvarigheter inom klassisk fysik. Grupperna av intrasslade partiklar förlorar sin individualitet och beter sig som en enda enhet. Varje förändring i en av partiklarna leder till ett omedelbart svar i den andra, även om de är rumsligt åtskilda. "Kvantuminttrassling är avgörande i applikationer som kvantberäkning, eftersom det gör att vissa uppgifter kan utföras mycket snabbare än i klassisk datoranvändning, " förklarade Toth.

Till skillnad från tidigare metoder för kvantintrassling som involverar osammanhängande och termiska moln av partiklar, i detta experiment, forskarna använde ett moln av atomer i Bose-Einsteins kondensattillstånd. Tóth sa, "Bose-Einstein kondensat uppnås genom att kyla ner atomerna till mycket låga temperaturer, nära absolut noll. Vid den temperaturen, alla atomer är i ett högst koherent kvanttillstånd; på sätt och vis, de intar alla samma position i rymden. I det tillståndet, kvantförveckling existerar mellan ensemblens atomer." Därefter, ensemblen delades i två atommoln. "Vi skilde de två molnen från varandra på ett avstånd, och vi kunde visa att de två delarna förblev intrasslade med varandra, " han fortsatte.

Demonstrationen att intrassling kan skapas mellan två ensembler i Bose-Einsteins kondensattillstånd kan leda till en förbättring inom många områden där kvantteknologi används, som kvantberäkning, kvantsimulering och kvantmetrologi, eftersom dessa kräver skapande och kontroll av stora ensembler av intrasslade partiklar. "Fördelen med kalla atomer är att det är möjligt att skapa mycket intrasslade tillstånd som innehåller mängder av partiklar som överstiger alla andra fysiska system i flera storleksordningar, som skulle kunna utgöra en grund för storskalig kvantberäkning, sa forskaren.