فیزیکدانان مؤسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک موفق شده‌اند 14 فوتون را به طور موثر درهم‌تنیده کنند. مطالعه آنها در مجله Nature منتشر شده است . ترفند آزمایش آنها به این صورت بود که از یک اتم برای گسیل فوتون‌ها و درهم‌تنیدن آنها به روشی بسیار خاص استفاده شد. برای انجام این کار، محققان ماکس پلانک یک اتم روبیدیم را در مرکز یک کاواک نوری(اتم محصور در میان دو آینه) قرار دادند. با یک نور لیزر اولیه با فرکانس مشخص، اتم در یک تراز مشخص انرژی خود قرار گرفت. سپس با استفاده از یک پالس کنترلی اضافی، باعث گسیل یک فوتون شدند که با حالت کوانتومی اتم درهم‌تنیده بود. این فرآیند چندین بار تکرار شد و در بین هر دو پالس لیزر، اتم به روشی خاص دستکاری شد(چرخش پیدا کرد). به این ترتیب زنجیره‌ای متشکل از 14 فوتون ایجاد شد که توسط چرخش‌های اتمی درهم‌تنیده شده بودند. از آنجایی که زنجیره فوتون از یک اتم منفرد پدید آمده است، می تواند با قطعیت بیشتری(با بازدهی حدود ۵۰ درصد) تولید شود. این بدان معنی است که هر پالس کنترلی یک فوتون با ویژگی های مورد نظر ارائه می‌دهد. تا به حال، درهم تنیدگی فوتون ها معمولاً به وسیله بلورهای غیرخطی خاص تولید می‌شد. اما در بلورهای غیرخطی ذرات نور به صورت تصادفی و به گونه‌ای ایجاد می‌شوند که قابل کنترل نیستند. در مجموع، کار جدید یک مانع طولانی مدت در مسیر محاسبات کوانتومی مقیاس پذیر و مبتنی بر اندازه‌گیری را برطرف می‌کند. همچنین دانشمندان می‌خواهند یک مانع دیگر را برطرف کنند. برای مثال، عملیات محاسباتی پیچیده به حداقل دو اتم به عنوان منابع فوتون در تشدیدگر نیاز دارد. از همین رو فیزیکدانان بر روی ایجاد اتم‌ها به صورت حالت‌های خوشه‌ای دو بعدی کار می‌کنند.
لینک مقاله:https://doi.org/10.1038/s41586-022-04987-5
