Учёные впервые измерили квантовую запутанность между световыми полями и механической частицей — бусиной, находящейся внутри оптической полости. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Science в 2026 году, DOI: 10.1126/science.aeh1375.
Для проведения опыта исследователи использовали два лазерных луча. Один из них охлаждал бусину, а второй слегка повышал её энергию, не давая частице остановиться на минимальной скорости.
Охлаждающий луч воздействует на бусину, когда она движется быстрее определённого порога. Нагревающий луч обеспечивает такие условия, немного увеличивая частоту лазерного света, то есть смещая его цвет в синюю сторону. При этом доплеровский эффект, который в одном случае отводит энергию, начинает добавлять её.
Движение бусины связывает между собой оба световых поля. Благодаря этой связи поля оказываются запутанными с механическим объектом. Небольшая часть света выходит через одно из зеркал оптической полости, и по изменениям его фазы и амплитуды учёные могут отслеживать движение бусины.
Поскольку из полости выходят оба световых поля, исследователи получают возможность измерить корреляцию между ними. Так они отличают запутанное состояние от незапутанного, хотя измерения сопровождаются значительным шумом и требуют точной модели всей системы.
Авторы связывают результат с возможными применениями в квантовой связи. Свет позволяет передавать квантовую информацию, но её хранение остаётся сложной задачей. Механическая система может использоваться как локальная память, а её искусственная конструкция позволяет заранее задавать необходимые свойства.