18/09/2012 - Quantenleer Ist es möglich, Informationen zwischen Vergangenheit und Zukunft zu übertragen?

Menéame

Forscher Oberster Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC) und Universität Waterloo (Kanada) behaupten, dass Informationen aus der Vergangenheit in die Zukunft übergegangen werden können, dank der Eigenschaften des "Quantikumvakuums," ein Medium voller virtueller Teilchen. Zur Durchführung der Studie wurden supraleitende Schaltkreise eingesetzt, die die Wechselwirkung zwischen Materie und Strahlung reproduzieren.

Die Wissenschaftler haben es geschafft, ihre Eigenschaften mithilfe der neuen Technologie der Supraleiter-Kreislaufs auszunutzen, wie sie in der Zeitschrift veröffentlicht werden. Physical Review Letters.

"Die Leere ist, wie wir sie klassischerweise verstehen, ein Zustand, der völlig ohne Materie ist, aber quantitativ mit virtuellen Teilchen gefüllt ist: Es ist das, was man als Quantenfluktuationen des Vakuums bezeichnet," erklärt Borja Peropadre, Forscher am Institut für Grundphysik (CSIC), "Dank dieser Schwankungen ist es möglich, die Leere in der Zeit miteinander zu verflochten zu machen; das heißt, die Leerheit, die es jetzt gibt und die in einem Augenblick später gegeben wird, haben starke Quantenkorrelationen."

Der Studienleiter Carlos Sabin betont die Rolle der Superleiterkreise: "Sie erlauben es, die Interaktion zwischen Materie und Strahlung zu reproduzieren, aber mit einem erstaunlichen Maß an Kontrolle. Sie helfen nicht nur, die Intensität der Interaktion zwischen Atomen und Licht zu kontrollieren, sondern auch, wie lange sie dauert. Dadurch konnten wir Quanteneffekte verstärken, die sonst nicht erkannt werden können."

Auf diese Weise, indem sie stark interagieren zwei Atome P (übergangen) und F (zukünftig)) mit der Leere eines Quantenfeldes in verschiedenen Zeitmomenten, haben Wissenschaftler herausgefunden, dass P und F stark miteinander verflochten sind. "Es ist wichtig zu betonen, dass nicht nur Atome nicht miteinander interagiert haben, sondern dass sie in einer klassischen Welt nicht einmal von ihrer gegenseitigen Existenz wissen," so die Forscher.

Künftige Quantenspeicher

Aus technischer Sicht ist eine "sehr wichtige" Anwendung dieses Ergebnisses - nach Ansicht der Autoren - die Verwendung dieses Verzahnungstransfers zur Herstellung von Quantenspeichern, die diese Art von Informationen behalten können.

"Wenn wir den Zustand eines P-Atoms im Vakuum eines Quantenfelds wiederherstellen, können wir es eine Weile im F-Atomaten zurückgewinnen," sagt Peropadre. "Und diese P-Informationen, die durch Vakuum 'gespeichert' werden, werden dann ohne Informationsverlust in das F-Atom übertragen. All dies dank der Entfernung der vorübergehenden Korrelationen aus der Leere."

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Bibliographische Referenz:

Carlos Sabín, Borja Peropadre, Marco del Rey, Eduardo Martín‐Martínez. "Extracting Past‐Future Vacuum Correlations Using Circuit QED". Physical Review Letters 109 (3), 2012. DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.033602

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