Когда фотон попадает в алмаз, часть его энергии может быть поглощена с созданием в кристаллической решётке фонона.
Поскольку фононы тоже ведут себя как квантовые частицы, получается, что
два алмаза, поглотившие фотон, побывавший в делителе, разделяют на
двоих и один фонон, то есть оказываются запутаны. Поглощённый фотон переизлучается с более низкой энергией (с более низкой частотой), объясняет Physics World. «Покрасневший» фотон сигнализирует, что состояние запутанности достигнуто. Но
чтобы убедиться в этом, необходим зондирующий импульс, снова
направляемый через делитель сразу на два алмаза. Встречая фонон, такой
зондирующий фотон увеличивает свою энергию и частоту (условно становится
«синим»). А дальше самое главное: никто ведь не может сказать, в каком
из двух алмазов находился фонон. И это обстоятельство позволяет отделить
классическое состояние двух кристаллов от квантового. После
алмазов физики установили набор из поляризаторов, делителей
и однофотонных детекторов. Если бы фотоны подчинялись классическим
законам, они бы шли или направо, или налево, но не сразу в обе стороны.
То же можно сказать про ранее созданный фонон: по классическим
представлениям он существует или в правом, или в левом алмазе, а по
законам квантовой механики описывается функцией, словно «размазанной» по
обоим кристаллам (они ведь являются запутанными). Таким образом,
в классической ситуации на выходе всей системы после подачи зондирующего
импульса «синий» фотон должен с равной вероятностью регистрироваться
как в одном, так и в другом детекторе. А в случае если система
описывается законами квантового мира, то в строго определённом детекторе
(поскольку «синий» фотон должен коррелировать с появлением «красного»). Именно
такую неклассическую корреляцию в целой серии наблюдений нашли
специалисты из Оксфорда. И хотя каждый такой мини-опыт с созданием
состояния запутанности и его считыванием длился всего 0,35 пикосекунды
(фононы в алмазе живут недолго), в теории этого достаточно пусть не для
хранения квантовых данных, то во всяком случае для квантовых вычислений. Важно,
что запутанность была достигнута при комнатной температуре. Получается,
что такое состояние может сохраняться в обычной окружающей среде
в макроскопических твёрдых телах. А потому, полагают постановщики
эксперимента, на основе подобных объектов возможно создание квантовых
компьютеров, не нуждающихся в криогенной системе охлаждения. (Детали работы раскрывает статья в Science.)
| 
