İtalya'daki fizikçiler, havada asılı duran bir cam nanokürenin hareketini bir ışık demetiyle dolaştırdı — ve alışılmadık biçimde, tüm düzeneği kriyojenik sıcaklıklara soğutmadan yaptılar.
Science dergisinde yayımlanan deneyin merkezindeki nesne, yalnızca 100 nanometre çapında bir cam küre: yaklaşık bir virüs boyutunda, ama on milyonlarca atom içeriyor. Sıkı odaklanmış bir lazer demetinde, yani optik cımbızda asılı tutuldu ve neredeyse vakumlu bir odada iki aynanın oluşturduğu optik kovuğun içine hapsedildi. Ona hiçbir şey dokunmuyordu.
Çalışmayı yöneten Floransa Üniversitesi'nden Francesco Marin, ScienceAlert'e şöyle dedi: 'Bir sonraki hedefim, ışık ile nanokürenin hareketi arasındaki etkileşimi, dolaşıklık üretecek noktaya kadar itmekti — kuantum mekaniğinin belki de en tanımlayıcı ve en sezgiye aykırı olgusu.'
Ekibin önceki çalışmaları, kürenin salınımlarını kuantum taban durumuna yaklaştırmak için ışığı kullanmıştı. Ancak dolaşıklık üreten ışık hareketi ısıtıp dengesizleştiriyordu; bu yüzden araştırmacılar işi iki lazer rengine böldü: soğutma ve dengeleme için kırmızıya kaydırılmış bir demet, kürenin kütle merkezi hareketini ışığın genlik ve faz kareleme bileşenleriyle dolaştırmak için maviye kaydırılmış bir demet.
Dolaşıklık, aynalar arasında hapsolan ışıkla sınırlı kalmadı. Kovuktan sızan ve kürenin hareketine ilişkin bilgi taşıyan ışıkta sürdü; bu da onu ilke olarak optik bir ağ üzerinden gönderilebilecek, başka bir yerde ölçülebilecek ya da başka bir kuantum aygıtıyla etkileştirilebilecek hareketli bir kuantum sistemi hâline getiriyor.
Bağıntıların klasik değil gerçekten kuantum olduğunu kanıtlamak için araştırmacılar, kaçan ışıktan bağıntıların tam örüntüsünü yeniden kurdu ve ölçümlerin, deneysel belirsizlikler hesaba katıldıktan sonra bile dolaşık durumları ayrılabilir durumlardan ayıran eşiği aştığını gösterdi. Deney saatler sürdü; oda düşük basınca ulaşırken üç lazer sistemi kararlı kaldı ve dolaşıklık istatistiksel anlamlılıkla yavaş yavaş ortaya çıktı.
Küre tamamen yapay, mekanik bir sistem olduğu için yerel bir kuantum hafızası ya da arayüzü işlevi görebilir — ışık temelli kuantum bağlantılarını birbirine bağlamanın eksik parçası. Marin'e göre sonraki adımlar, dolaşıklığı güçlendirmek ve dinamik olarak denetlemek, en sonunda farklı cımbızlardaki birkaç nanoküreyi daha büyük bir kuantum sistemi hâlinde birleştirmek.
