Cercetătorii de la Technion-Institut of Technology din Israel au realizat o descoperire semnificativă în domeniul mecanicii cuantice, observând pentru prima dată fenomenul de bikerare a momentului cinetic total (TAM) al fotonilor în structuri nanometrice.
Bikerarea, un fenomen fundamental al mecanicii cuantice, permite particulelor să fie conectate astfel încât starea uneia influențează instantaneu starea celeilalte, indiferent de distanța dintre ele.
În cazul fotonilor, particulele de lumină, această proprietate a fost anterior observată pentru caracteristici precum spinul și orbita.
Noua formă de bikerare implică momentul cinetic total al fotonilor, o proprietate care combină atât spinul, care determină sensul rotației, cât și orbita, care definește traiectoria mișcării.
Acest fenomen apare exclusiv când fotonii sunt confinați în structuri nanometrice, unde comportamentul lor diferă față de cel observat în condiții normale. Pentru a studia acest efect, echipa de cercetare a creat rețele circulare și spirale la scară nanometrică.
Descoperirea, publicată în revista Nature, are implicații semnificative pentru dezvoltarea tehnologiilor cuantice.
În contextul miniaturizării computerelor cuantice, bikerarea TAM oferă posibilitatea dezvoltării unor cipuri cuantice mai compacte și mai eficiente, depășind limitările actuale ale sistemelor care manipulează doar spinul și orbita fotonilor.
Aplicațiile potențiale ale acestei descoperiri se extind în multiple domenii. În informatica cuantică, manipularea mai eficientă a qubiților bazați pe biklerarea TAM poate conduce la crearea unor computere cuantice mai puternice și mai accesibile pentru aplicații industriale.
În domeniul criptografiei cuantice, această tehnologie permite îmbunătățirea vitezei și securității sistemelor de comunicare, cu beneficii pentru sectoare precum tranzacțiile financiare și comunicațiile guvernamentale.
Pentru dezvoltarea rețelelor cuantice, bikerarea TAM oferă oportunitatea transmiterii mai rapide și mai eficiente a datelor între sisteme îndepărtate.
Miniaturizarea componenetelor ar putea facilita implementarea acestor rețele în diverse infrastructuri, de la centre de date până la sateliți, contribuind la dezvoltarea unui internet cuantic mai accesibil.
