I membri del Dipartimento di Fisica Teorica e Storia della Scienza della Facoltà di Scienze e Tecnologie dell'UPV/EHU insieme a ricercatori dell'Università di Hannover hanno ottenuto l'entanglement quantistico tra due condensati di Bose-Einstein spazialmente separati, complessi atomici ultrafreddi.

La squadra guidata da Géza Tóth, Professore di ricerca Ikerbasque, concentrato sulla verifica della presenza di entanglement mediante misurazioni, mentre l'esperimento ad Hannover fu condotto nel gruppo di Carsten Klempt. Lo studio è pubblicato su Scienza .

L'entanglement quantistico è stato scoperto da Schrödinger e successivamente studiato da Einstein e da altri scienziati nel XX secolo. È un fenomeno quantistico senza controparti nella fisica classica. I gruppi di particelle entangled perdono la loro individualità e si comportano come una singola entità. Qualsiasi cambiamento in una delle particelle porta a una risposta immediata nell'altra, anche se spazialmente separati. "L'entanglement quantistico è essenziale in applicazioni come l'informatica quantistica, poiché consente di eseguire determinati compiti molto più velocemente rispetto all'informatica classica, " ha spiegato Toth.

A differenza dei precedenti metodi di entanglement quantistico che coinvolgono nuvole di particelle incoerenti e termiche, in questo esperimento, i ricercatori hanno utilizzato una nuvola di atomi nello stato condensato di Bose-Einstein. Toth ha detto, "I condensati di Bose-Einstein si ottengono raffreddando gli atomi a temperature molto basse, vicino allo zero assoluto. A quella temperatura, tutti gli atomi sono in uno stato quantistico altamente coerente; in un senso, occupano tutti la stessa posizione nello spazio. In quello stato, l'entanglement quantistico esiste tra gli atomi dell'insieme." Successivamente, l'insieme è stato diviso in due nubi atomiche. "Abbiamo separato le due nuvole l'una dall'altra da una distanza, e abbiamo potuto dimostrare che le due parti sono rimaste impigliate l'una con l'altra, " Lui continuò.

La dimostrazione che l'entanglement può essere creato tra due insiemi nello stato condensato di Bose-Einstein potrebbe portare a un miglioramento in molti campi in cui viene utilizzata la tecnologia quantistica, come l'informatica quantistica, simulazione quantistica e metrologia quantistica, poiché questi richiedono la creazione e il controllo di grandi insiemi di particelle entangled. "Il vantaggio degli atomi freddi è che è possibile creare stati altamente entangled contenenti quantità di particelle superiori a qualsiasi altro sistema fisico di diversi ordini di grandezza, che potrebbe fornire una base per il calcolo quantistico su larga scala, " ha detto il ricercatore.