Vướng víu lượng tử, từng được Einstein gọi là "hành động ma quái từ xa", tiếp tục thu hút các nhà khoa học. Các nhà nghiên cứu tại Technion ở Israel đang khám phá những tác động đáng ngạc nhiên đối với các photon bị giới hạn trong không gian cực nhỏ. Công trình của họ tiết lộ những khía cạnh mới của vướng víu lượng tử với tiềm năng cho các công nghệ lượng tử tiên tiến.
Các thí nghiệm của nhóm bao gồm việc hạn chế các photon trong các cấu trúc nhỏ hơn một phần nghìn chiều rộng của sợi tóc người. Sự giam cầm này buộc các thành phần góc của ánh sáng chồng lên nhau một cách bất ngờ, làm thay đổi cách mỗi photon mang thông tin. Điều này dẫn đến sự hợp nhất của spin và quỹ đạo thành một động lượng góc tổng duy nhất, một khái niệm thách thức sự hiểu biết thông thường về ánh sáng.
Cấu trúc vướng víu mới này xuất hiện khi các nhà nghiên cứu kiểm tra các cặp photon đi qua các kênh kích thước nano được thiết kế cẩn thận. Kết quả cho thấy các mối tương quan khác với các cấu trúc vướng víu thông thường trong môi trường lớn hơn. Những phát hiện này có thể mở đường cho điện toán lượng tử hiệu quả hơn và các phương pháp liên lạc an toàn.
Việc thu nhỏ các thành phần dựa trên ánh sáng tăng cường sự tương tác giữa các photon và các vật liệu lân cận, mở ra các ứng dụng không thể đạt được với các hệ thống lớn hơn. Các hệ thống nhỏ gọn này cung cấp những cách mới để mã hóa và xử lý dữ liệu một cách hiệu quả. Mặc dù các photon vướng víu nhạy cảm với các nhiễu loạn môi trường, nhưng nghiên cứu đang diễn ra tập trung vào kiến trúc vật liệu và thiết kế thiết bị để giải quyết các tổn thất hoặc nhiễu tiềm ẩn.
Các nhà khoa học hình dung một tương lai nơi các photon thay thế các electron trong điện toán, dẫn đến tốc độ nhanh hơn và giảm tiêu tán nhiệt. Đặc tính vướng víu mới này có thể là một thành phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi đó. Giải Nobel Vật lý năm 2022 đã ghi nhận những đóng góp quan trọng định hình cách chúng ta đo lường và giải thích sự vướng víu, thúc đẩy hơn nữa động lực khám phá những mối tương quan này trong không gian ngày càng nhỏ hơn.