Πρόσφατα έγινε συσχετισμός (entanglement)
μακροσκοπικών αντικειμένων, με ένα ζευγάρι νεφών
αερίου που περιέχουν ένα τρισεκατομμύριο άτομα
το κάθε ένα, που έχει επιτευχθεί από μια
ερευνητική ομάδα στη Δανία (Eugene Polzik, πανεπιστήμιο
του Aarchus). Ο συσχετισμός αυτός που αποτελεί τα
μεγαλύτερα υλικά αντικείμενα που συσχετίσθηκαν
μέχρι τώρα, μετά από απαίτηση, προετοιμάζουν το
έδαφος για τη κβαντική τηλεμεταφορά μεταξύ
μακροσκοπικών αντικειμένων. Η ολοκλήρωση, που
δημοσιεύεται στην εβδομαδιαία έκδοση του Nature της
27ης Σεπτεμβρίου 2001, αναγγέλθηκε με προκαταρκτική
μορφή αυτόν τον Ιούνιο στη πρώτη Διεθνή Διάσκεψη
για τις κβαντικές πληροφορίες, που
υποστηρίζονται εν μέρει από την Εταιρεία Οπτικής
της Αμερικής και της Αμερικανικής Εταιρείας
Φυσικής (APS).
Ένα από τα βαθύτερα χαρακτηριστικά
γνωρίσματα της κβαντικής μηχανικής ο
συσχετισμός, είναι μια ειδική αλληλεξάρτηση
μεταξύ των αντικειμένων, στα οποία η μέτρηση ενός
αντικειμένου επηρεάζει αμέσως ένα άλλο, ακόμα κι
αν τα δύο είναι εντελώς απομονωμένα μεταξύ τους.
Κανένας όμως προηγούμενος συσχετισμός με άτομα
δεν έχει συμπεριλάβει περισσότερα από τέσσερα
σωματίδια. Επιπλέον, τα άτομα έχουν
συσχετισθεί μόνο σε μικρές αποστάσεις.
Οι επιστήμονες στο παρών πείραμα δηλαδή
σταθεροποίησαν με παγίδες μαγνητικών πεδίων δυο
ομάδες από τρισεκατομμύρια άτομα κεσίου, και
έστειλαν μια ακτίνα φωτός (Laser) μέσω δύο δειγμάτων
αερίου καισίου, κάθε ένα τοποθετημένο σε ένα
ειδικό κύτταρο επενδεδυμένο με παραφίνη. Η
ακτίνα του φωτός άλλαξε το "συλλογικό spin"
του κάθε δείγματος, που περιγράφει, από μία άποψη,
την καθαρή κατεύθυνση κατά την οποία
προσανατολίζονται οι μικροσκοπικοί μαγνήτες
όλων των ατόμων.
Κατ' αρχάς, οι ερευνητές μέτρησαν το
άθροισμα των δύο συλλογικών ιδιοπεριστροφών (spin),
χωρίς γνώση της μεμονωμένης συλλογικής
ιδιοπεριστροφής του κάθε δείγματος. Μια επόμενη
μέτρηση, ένα σχεδόν χιλιοστό του δευτερολέπτου
αργότερα, έδειξε ότι το άθροισμα παρέμεινε το
ίδιο. Αυτό κατέδειξε ότι τα δύο δείγματα αερίου
διατήρησαν την ειδική αλληλεξάρτησή τους και
ήταν συσχετισμένα. Αν και τα δύο δείγματα ήταν
ακριβώς χιλιοστόμετρα χώρια, θα μπορούσαν σε
γενικές γραμμές να χωριστούν, και με αυτόν τον
τρόπο να συσχετιστούν, σε πολύ μεγαλύτερες
αποστάσεις.
Ο συσχετισμός τέτοιων μεγάλων
αντικειμένων επιτρέπει στις "μαζικές"
ιδιότητες, όπως τη συλλογική ιδιοπεριστροφή (spin),
να μπορούν να "τηλεμεταφερθούν" από το
ένα νέφος αερίου στο άλλο.
Πρέπει να τονίσουμε όμως, ότι ακόμη δεν
έχει επιτευχθεί μεταφορά ύλης αλλά μεταφορά των
ιδιοτήτων ενός συστήματος σε ένα άλλο. Η
ιδιαίτερη σημασία του συγκεκριμένου πειράματος
είναι ο τεράστιος αριθμός ατόμων που συμμετείχαν
σε αυτόν τον συσχετισμό, ενώ προηγούμενα
πειράματα περιελάμβαναν μερικά μόνο άτομα, η
απόσταση στην οποία βρίσκονταν οι δυο ομάδες
ατόμων αλλά και ο χρόνος που διήρκεσε το
φαινόμενο (ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου) που
θεωρείται τεράστιος για τα δεδομένα της
κβαντομηχανικής.
Για να επιτύχουμε μεταφορά ύλης, λένε οι
ειδικοί, πως πρέπει να γίνουν πειράματα με πολύ
μεγάλα πεδία βαρύτητας. Οσο όμως μεγαλώνει ο
αριθμός των ατόμων (ώστε να υπάρξουν
ικανοποιητικές βαρυτικές δυνάμεις) τόσο πιο
σύντομη γίνεται η διάρκεια του συσχετισμού.
Οι εφαρμογές όμως αναμένεται να βρίσκονται όχι
στα διαστρικά ταξίδια, αλλά στην κατασκευή
κβαντικών υπολογιστών και στις τηλεπικοινωνίες,
αφού η επεξεργασία δεδομένων θα
επιτυγχάνεται με μια πρωτόγνωρη ταχύτητα τόσο
στο εσωτερικό κάθε υπολογιστή όσο και μεταξύ
δικτύων.
