Tim istraživača iz Laboratorija strukturirane svjetlosti na Sveučilištu Witwatersrand u Južnoafričkoj Republici, pod vodstvom profesora Andrewa Forbesa i u suradnji s teoretičarem struna Robertom de Mello Kochom, ostvario je značajan napredak u kvantnoj isprepletenosti. Razvili su metodu za manipulaciju kvantno isprepletenim česticama bez mijenjanja njihovih svojstava.
Pedro Ornelas, student i glavni autor studije, opisao je postupak ispreplitanja fotona i prilagodbe njihove valne funkcije, što otkriva njihovu kolektivnu strukturu ili topologiju. Ovo istraživanje, koje istražuje “sablasnu radnju na daljinu”, otvara nove mogućnosti za primjenu u kvantnoj komunikaciji i računalstvu, potencijalno mijenjajući naš pristup kvantnoj fizici.
Tim istraživača iz Laboratorija strukturirane svjetlosti na Sveučilištu Witwatersrand, predvođen profesorom Andrewom Forbesom, ostvario je revolucionarni napredak u istraživanju kvantne isprepletenosti, usredotočujući se na topologiju koja igra ključnu ulogu u očuvanju određenih svojstava. Forbes primjećuje sličnost između kvantno isprepletenih fotona i topološke ekvivalentnosti objekata poput šalica i krafni, temeljene na njihovoj nepromjenjivoj rupi.
Studija istražuje topologiju Skyrmiona, koncepta koji je predstavio Tony Skyrme, pokazujući kako topologija može ostati nepromijenjena unatoč manipulaciji, slično teksturi tkanine. Ovo otkriće sugerira da topologija može biti nelokalna, podijeljena između prostorno odvojenih entiteta, kako ističe Pedro Ornelas, student na master studiju i glavni autor studije. Dr. Isaac Nape, suistraživač, vidi topologiju kao potencijalni sustav klasifikacije za isprepletena stanja.
Ova studija predstavlja promjenu paradigme u razumijevanju topologije i otvara nove mogućnosti za primjenu kvantne isprepletenosti u naprednoj tehnologiji i istraživanjima, potencijalno mijenjajući naš pristup kvantnoj fizici.
Profesor Andrew Forbes ističe da se kvantni skyrmioni, poput razlikovanja između sfera i krafni, mogu klasificirati po topološkim značajkama. Ovo otkriće u kvantnoj isprepletenosti vodi prema novim kvantnim komunikacijskim protokolima temeljenim na topologiji, što bi moglo revolucionirati kodiranje i prijenos informacija u kvantnim sustavima. Ovi uvidi sugeriraju da topologija ostaje stabilna čak i kada isprepletenost oslabi, otvarajući put za nove mehanizme kodiranja.
Kvantna isprepletenost, koncept koji su teoretizirali Einstein, Podolsky i Rosen, uključuje fenomen gdje kvantno stanje jedne čestice ne može biti neovisno o stanju druge, čak i na velikim udaljenostima. Temelji se na superpoziciji, omogućujući česticama poput elektrona i fotona da budu u više stanja istovremeno. Ova otkrića mogu značajno utjecati na razvoj kvantne tehnologije i komunikacije.
Kvantna isprepletenost izaziva klasične fizikalne zakone, sugerirajući mogućnost prenošenja informacija brže od brzine svjetlosti, što se čini suprotno Einsteinovoj teoriji relativnosti. Ovo ne znači trenutačni prijenos informacija, već ukazuje na duboku međupovezanost na kvantnoj razini.
Otkriće ima važne implikacije u kvantnom računalstvu i komunikaciji, omogućavajući razvoj sigurnih sustava poput kvantne kriptografije. Eksperimentalno potvrđena, uključujući Bellove testove, kvantna isprepletenost nastavlja poticati rasprave i istraživanja, otvarajući mogućnosti za revolucionarne tehnološke napretke i otkrivanje tajni kvantnog svemira.
Cijela studija objavljena je u časopisu Nature Photonics.
