Naučnici su stvorili "kvantnu frulu" koja može nagovoriti fotone da se sinkroniziraju i međusobno djeluju, što gotovo nikad ne čine u prirodi. Uređaj bi mogao pomoći u poboljšanju budućih dizajna kvantnih računara.
Poput istoimenog muzičkog instrumenta, kvantna frula naučnika Univerziteta u Chicagu je komad metala s dugom šupljinom u sredini kojoj se pristupa nizom rupa s površine. Ali umjesto zvučnih valova, ovaj je uređaj dizajniran za svjetlost.
"Baš kao u muzičkom instrumentu, možete poslati jednu ili nekoliko valnih dužina fotona preko cijele stvari, a svaka valna dužina stvara 'notu' koja se može koristiti za kodiranje kvantne informacije", rekao je David Schuster, glavni autor studije.
Ove različite bilješke, kaže tim, mogle bi funkcionirati kao kvantni bitovi (qubiti) podataka, što znači da bi se mogle koristiti za stvaranje novih vrsta memorije za kvantne računare ili pomoći u ispravljanju pogrešaka kojima je ova tehnologija sklona.
U svojim eksperimentima s uređajem, istraživači su mogli kontrolirati interakcije do pet nota ili kubita odjednom, koristeći supravodljivi električni krug kao glavni kubit. To pokazuje da bi, ako bi se sistem povećao, mogao znatno pojednostaviti način na koji bi se mogla kontrolirati buduća kvantne računare.
"Ako želite izgraditi kvantni računar s 1.000 bitova i možete ih kontrolirati putem jednog bita, što bi bilo nevjerojatno vrijedno", rekao je Schuster.
Istraživači ističu kako je možda najčudnija stvar u vezi s ovom kvantnom frulom što funkcionira manipulirajući fotonima da rade stvari koje rijetko rade u prirodi. Ove čestice svjetlosti obično ne djeluju jedna na drugu, što znači da projure pokraj ili čak jedna kroz drugu. Pod određenim uvjetima, povremeno ih se može natjerati da komuniciraju u parovima, ali u novom uređaju, tim je uspio natjerati sve fotone u međusobnu interakciju odjednom, nakon što energija u sistemu dođe do kritične tačke.
Tim kaže da bi ovo neobično grupno ponašanje moglo otključati nove načine proučavanja fizike i drugih kvantnih fenomena koji možda prije nisu bili opaženi.