Splątanie opisuje bardzo szczególny rodzaj stanu kwantowego, który nie jest przypisany tylko jednej cząstce, ale jest wspólny dla dwóch różnych cząstek. Łączy ono nieodwracalnie ich losy, bez względu na to, jak bardzo są od siebie oddalone. Albert Einstein nazywał to zjawisko „strasznym działaniem na odległość”. To uwikłanie jest podstawą nowych technologii opartych na stanach kwantowych, a jego celem jest przekazywanie informacji na duże odległości.
Naukowcy z Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) w Monachium wraz z kolegami z Saarland University, kierowani przez fizyka Haralda Weinfurtera, wykazali, że stan splątania atomu i fotonu może być transmitowany za pomocą światłowodu (jak te stosowane w sieciach telekomunikacyjnych) na odległość do 20 km. Poprzedni rekord wynosił 700 metrów. To kolejny krok na drodze do stworzenia sieci kwantowej.
W uproszczeniu, sieci kwantowe składają się z pamięci kwantowych (budowanych na przykład z jednego lub więcej atomów), które działają jak węzły, oraz kanałów komunikacyjnych, w których mogą propagować się fotony (kwanty światła), łącząc ze sobą te węzły. W swoim eksperymencie badacze splątali atom rubidu z fotonem i byli w stanie określić stan splątania po jego przejściu przez 20-kilometrowy światłowód.
Największy problem, przed którym stanęli eksperymentatorzy, zaczyna się od właściwości atomu rubidu. Po celowym wzbudzeniu atomy te emitują fotony o długości fali 780 nanometrów, w obszarze widma zwanym bliskiej podczerwieni. - We włóknie światłowodowym wykonanym ze szkła, światło o tej długości fali jest szybko absorbowane - wyjaśnia Weinfurter. Konwencjonalne sieci telekomunikacyjne wykorzystują zatem długości fal ok. 1550 nanometrów, co znacznie zmniejsza straty w tranzycie. Właściwości kabli z włókna szklanego różnią się też w zależności od takich czynników, jak temperatura i obciążenie, na jakie są one narażone. Z tego powodu zespół zamierza kolejne eksperymenty prowadzić w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. W przypadku powodzenia, zostaną wykonane eksperymenty terenowe. Naukowcy zechcą też dodać kolejne węzły, tak aby sieć rosła.
