Группа ученых-физиков из Городского нью-йоркского колледжа (City College of New York), университета Герриот-Ватт (Herriot-Watt University), Шотландия, и компании Corning Incorporated продемонстрировала, что луч света от обычной лазерной указки при некоторых условиях может имитировать явление квантовой запутанности. И это достаточно необычное явление можно использовать для того, чтобы удвоить скорость оптических коммуникационных систем.
Квантовая запутанность — это одно из самых экзотических явлений квантовой механики. Описанное Альбертом Эйнштейном как «призрачное действие на расстоянии», это явление затрагивает два объекта, которые запутаны на квантовом уровне при помощи различных уловок. И стоит кому-либо только «тронуть» один из таких объектов, как это окажет соответствующее воздействие и на второй из запутанных объектов, даже если они будут находиться в крайних противоположных уголках Вселенной.
«В основе квантовой запутанности лежит понятие «неразделимости», связи между объектами, которая описывается рядом дефакторизованных уравнений» — рассказывает Джованни Мильоне (Giovanni Milione), один из исследователей, — «Интересно, что луч света от обычной лазерной указки также характеризуется понятием неотделимости его формы и направления поляризации».
Для того, чтобы сделать форму и поляризацию луча лазерной указки неотделимыми, исследователи преобразовали его в так называемый векторный луч, придав ему определенный вид поляризации. Затем, при помощи стандартных оптических компонентов ученые смогли «прикоснуться» к его поляризации, что немедленно отразилось на форме самого луча. Это необычное поведение луча света можно использовать для кодирования сразу двух бит информации, в два раза большим количеством информации, нежели может нести обычный луч лазерного света.
«Обнаруженные нами эффекты могут быть использованы для удвоения скорости оптических лазерных коммуникаций» — рассказывает Роберта Альфано (Robert Alfano), выдающийся профессор физики, — «В данном случае мы не наблюдаем никакого «призрачного действия на расстоянии», однако, все это демонстрирует нам, что некоторые аспекты явления квантовой запутанности могут быть сымитированы гораздо более простыми вещами».
