Arhan Amun Ankh Engang hånet af Einstein selv som 'uhyggelig handling på afstand' , kvante sammenfiltring er et mærkeligt fænomen, hvor to kvantepartikler interagerer på en sådan måde, at de bliver dybt forbundet, og i det væsentlige 'deler' en eksistens.
Det betyder, at det, der sker med den ene partikel, vil direkte og øjeblikkeligt påvirke den anden – også selvom den er mange lysår væk. Det lyder skørt, men kvantesammenfiltring bliver faktisk brugt i laboratorier over hele verden lige nu, og fysikere i Kina har netop smadret den nuværende rekord for, hvor mange fotoner (eller lyspartikler) der kan blive viklet ind.
Engang tænkt som en sjælden hændelse og begrænset til diskussioner om, hvad fanden der sker med sagen som denfalder over begivenhedshorisontenaf en sort hul - spoiler: vi ved det stadig ikke -kvantesammenfiltringer i de senere år blevet en grundpille for fysikere, der arbejder med alt frakryptografitilteleportering.
Hvad der uden tvivl er den mest spændende anvendelse af kvantesammenfiltring lige nu erkvanteberegning- en teknologi, der forventesændre altom, hvordan vi behandler og opbevarer oplysninger i fremtiden.
Overvej dette: Googles nye ' lige så meget som en computer ' er allerede 100 millioner gange hurtigere end din bærbare computer, ogdet er ikke engang en ordentlig kvantecomputer.
Fysikere er blevet ret gode til at vikle fotoner ind i laboratoriet - så meget, at dette hold i USA er ved at finde ud af, hvordan man rekrutterer menneskelige frivilligeat 'se' det med det blotte øje. Men der er en grænse for, hvor mange der kan vikles ind ad gangen.
Som MIT Technology Review rapporterer Indtil for nylig var grænsen for, hvor mange fotoner, der kunne vikles ad gangen, kun otte, og denne sammenfiltringsbegivenhed kunne kun produceres med en hastighed på omkring ni begivenheder i timen.
Hvis vi vil bevise det én gang for alle kvantecomputere og kvanteteleportation er levedygtige teknologier for fremtiden, vi bliver nødt til at producere sammenfiltring i en meget hurtigere hastighed og involverer en hel del flere fotoner.
Heldigvis er det, hvad et hold fra University of Science and Technology i Kina i Hefei har hævdet at gøre.
'I dag annoncerer de, at de har produceret 10-foton sammenfiltring for første gang, og de har gjort det med en tællehastighed, der er tre størrelsesordener højere end noget muligt indtil nu,' siger Technology Review .
Så hvordan gjorde de det? Forskerne, ledet af fysikeren Xi-Lin Wang, fandt ud af, hvordan man kan overvinde den største hindring, når det kommer til at sammenfiltre fotoner ved hjælp af en proces kendt som spontan parametrisk nedkonvertering.
Grundlæggende, hvis du vil producere sammenfiltrede fotoner, skal du tage en energisk foton og ved hjælp af en laser opdele den i to fotoner med en lavere ladning inde i en krystal af beta-bariumborat. Disse to fotoner vil komme ud naturligt sammenfiltret med hinanden.
For at skabe noget som en otte-foton-sammenfiltring - eller en rekordstor 10-foton-sammenfiltring - kan du føre dem gennem stråledelere og få dem til at ankomme på nøjagtig samme tid, hvilket giver dig mulighed for at kombinere sammenfiltrede par.
For at producere flere og flere sammenfiltrede par, skal du blive ved med at zappe krystallen, men problemet er, at du kun får succes på omkring én ud af hver billion forsøg . Og så skal du sikre dig, at du rent faktisk samler dem, du producerer.
'Det er ikke nogen nem opgave' Tech Review forklarer , 'ikke mindst fordi fotonerne kommer ud af krystallen i lidt forskellige retninger, som ingen af dem let kan forudsige. Fysikere samler fotonerne fra de to punkter, hvor de med størst sandsynlighed vil dukke op, men de fleste af de sammenfiltrede fotoner går tabt.'
Der må være en bedre måde, ikke? Ret.
Wangs team fandt ud af en vej rundt om dette problem ved at begrænse antallet af retninger, som disse sammenfiltrede datterfotoner kan flyve af, ved at kontrollere formen af fotonstrålerne.
De har ikke kun øget antallet af sammenfiltrede par, der kan opsamles ved at gøre dette, men de har koblet denne nye teknik med en lasereffekt på 10 millioner pr. watt, som gør det muligt for flere fotoner at blive viklet ind ad gangen.
'Vi demonstrerer, for første gang, ægte og destillerbar sammenfiltring af 10 enkelte fotoner,' siger forskerne i deres papir, offentliggjort på pre-print hjemmeside arXiv.org.
Det er vigtigt at bemærke, at undersøgelsen er blevet offentliggjort online, før den bliver peer-reviewed for et tidsskrift, så posten skal bekræftes uafhængigt.
Men når det først er gjort officielt, vil denne nye,mere effektiv proces til fremstilling af forbundne kvantesammenfiltrede par kunne rulles ud til laboratorier over hele verden og hjælpe os med at finde ud af en gang for alle, om kvantecomputerevirkelig er alt, hvad de er kikset op til at være.