Физики из университета Ватерлоо (Канада) под руководством Криса Эрвена впервые продемонстрировали квантовую нелокальность для более чем двух квантово запутанных фотонов. Нелокальность описывает моментальную "реакцию" запутанных частиц на изменения в состоянии другой запутанной частицы из пары даже тогда, когда их разделяет немалое расстояние. Ранее уже было показано, что такие изменения происходят одномоментно — даже быстрее, чем информация от одной частицы могла бы попасть к другой, распространяйся она со скоростью света ("пугающее действие на расстоянии", говоря словами Эйнштейна).
Новый эксперимент продемонстрировал нелокальность сразу для трех частиц (фотонов) — нечто гораздо более сложное, чем взаимодействие пары фотонов. Сначала первый фотон из тройки ("Алиса") был передан на 580 м по оптическому кабелю, а два других — отправлены на 85 м вверх, к крыше, где их послали при помощи активного оптического оборудования телескопов к двум трейлерам, отстоящим от первого фотона и друг от друга примерно на 700 м. Так "Боб" и "Чарли" (вторая и третья частицы) оказались в разных местах посредством разных механизмов. И в теории никак не могли передать информацию о своем состоянии друг другу какими бы то ни было неквантовыми механизмами.
Четвертая сторона эксперимента (условное имя — "Рэнди"), находившаяся еще в одном трейлере, случайным образом выбрала те измерения, которые "Алиса" должна была сделать в отношении фотонов в лаборатории. После чего практически одномоментно — во временном окне длиной в три наносекунды — были проведены измерения, что окончательно исключило классические каналы передачи информации между частицами.
 |
Итак, опытным путем убедительно показано существование квантовой запутанности между тремя частицами — давно обсуждавшейся, но до сих пор не реализованной схемы, которая указывает на возможность многосторонней одновременной квантовой связи и квантового распространения криптографических ключей. По сути, корреляция этих трех фотонов может стать основой для многостороннего общения такого рода, в принципе не перехватываемого известными средствами, — качество просто бесценное для целого ряда военных и гражданских систем связи, а равно и шифрования массивов информации, столь уязвимой в наши дни Большого Брата 2.0, пишет Nature Photonics.
