Физики впервые закрепили устойчивую квантовую запутанность между колебаниями стеклянной наночастицы и светом, покидающим установку. Эксперимент провели при комнатной температуре без криогенного охлаждения всей системы. Такой результат может помочь передавать квантовые состояния и изучать границу между квантовым и классическим миром.
В вакууме удерживали сферу из стекла диаметром около 100 нанометров — размером с крупный вирус. Сфокусированный лазер работал как оптический пинцет, держа частицу между двумя зеркалами резонатора.
Два лазерных луча решали разные задачи. Первый охлаждал колебания сферы, приводя движение её центра масс в квантовый режим. Второй заставлял движение частицы и электромагнитное поле образовать единое квантовое состояние. Комнатная температура относилась к самой установке: движение наносферы физики охлаждали лазером.
Ключевой момент произошёл после выхода света из резонатора. Квантовые корреляции остались в распространяющемся световом поле, которое можно отправить в другое устройство. Параметр разделимости снизился до 0,918 ± 0,029 при пороге 1, ниже которого классические корреляции уже не могут объяснить результаты измерений. Эффект держался в диапазоне частот шириной более 40 килогерц.
Авторы видят левитирующие наночастицы как возможный интерфейс для будущих квантовых сетей. Механическое движение сферы теоретически может принимать квантовое состояние света, хранить его некоторое время и отдавать обратно. Пока исследователи показали саму запутанность, а не готовую квантовую память.
