かつてアインシュタインが「幽霊のような遠隔作用」と呼んだ量子エンタングルメントは、科学者たちを魅了し続けています。イスラエルのテクニオンの研究者たちは、信じられないほど小さな空間に閉じ込められた光子に対する驚くべき効果を研究しています。彼らの研究は、高度な量子技術の可能性を秘めた量子エンタングルメントの新しい側面を明らかにしています。
チームの実験では、光子を人間の髪の毛の幅の千分の一よりも小さい構造内に閉じ込めることを行っています。この閉じ込めにより、光の角度成分が予期せず重なり合い、各光子が情報を伝達する方法が変化します。これにより、スピンと軌道が単一の全角運動量に融合し、光の従来の理解に挑戦する概念が生まれます。
この新しいエンタングルメント構造は、研究者たちが慎重に設計されたナノスケールチャネルを通過する光子のペアをテストしたときに現れました。結果は、より大きな環境における従来のエンタングルメント構造とは異なる相関関係を示しました。これらの発見は、より効率的な量子コンピューティングと安全な通信方法への道を開く可能性があります。
光ベースのコンポーネントを小型化すると、光子と近くの材料との相互作用が強化され、より大きなシステムでは達成できないアプリケーションが実現します。これらのコンパクトなシステムは、データを効率的にエンコードおよび処理するための新しい方法を提供します。エンタングルした光子は環境の擾乱に敏感ですが、現在進行中の研究では、潜在的な損失や干渉に対処するために、材料アーキテクチャとデバイス設計に焦点が当てられています。
科学者たちは、光子がコンピューティングで電子に取って代わり、高速化と熱放散の削減につながる未来を想定しています。この新しいエンタングルメント特性は、その移行における重要な要素となる可能性があります。2022年のノーベル物理学賞は、エンタングルメントの測定と解釈の方法を形作った重要な貢献を認め、これらの相関関係をますます小さな空間で探求する意欲をさらに高めました。