Co dokładnie się wydarzyło? Naukowcy teleportowali energię na mikroskopijne odległości w dwóch oddzielnych urządzeniach kwantowych. A jeśli możliwe jest wytworzenie energii z próżni energetycznej, to można to opisać jako “wyczarowanie” energii z niczego. I choć nie stoi to w sprzeczności z prawami fizyki, to bez wątpienia wzbudza szacunek względem tego, czego dokonali autorzy.
Czytaj też: Komputery kwantowe wreszcie będą potężne. Wystarczy zmienić mały szczegół
Przenieśmy się jednak do 2008 roku. Właśnie wtedy Hotta szukał sposobów na zmierzenie siły splątania kwantowego. Najprościej można to opisać jako zależność występującą między dwoma powiązanymi obiektami, które mogą być od siebie oddzielone ogromnymi odległościami. Cechą charakterystyczną splątania jest to, że musi powstać za jednym zamachem. Japoński badacz w pewnym momencie doszedł do wniosku, iż kluczem do rozwiązania zagadki może okazać się tzw. energia ujemna.
Wysunął też hipotezę, w myśl której zarówno splątanie kwantowe, jak i energia ujemna nie mogą powstać w wyniku niezależnych działań w różnych miejscach. Co więcej, odkrył, że próżnia kwantowa może przejść w stan ujemny, poprzez oddanie energii, której pozornie nie posiadała. Niestety, przewidywania Hotty nie spotkały się z większym entuzjazmem ze strony naukowego środowiska.
Aby bronić swoich racji, naukowiec i jego współpracownicy zaprojektowali eksperyment w układzie półprzewodnikowym ze splątanym stanem podstawowym analogicznym do stanu pola elektromagnetycznego. Niestety, w międzyczasie doszło do niesławnego trzęsienia ziemi oraz tsunami, które nawiedziły Japonię, niszcząc przy okazji aparaturę w Uniwersytecie Tohoku. Badania trzeba było przerwać.
Energia pochodząca z “niczego” to pomysł, który w 2008 roku zaprezentował Masahiro Hotta
Po latach do akcji wkroczyli przedstawiciele University of Waterloo i Stony Brook University. Jeden z ich pomysłów zakładał wykorzystanie kubitów i maksymalne ich schłodzenie. W pewnym momencie okazało się, że udało się osiągnąć próg, po przekroczeniu którego wydobycie ciepła z kubitów wydawało się niemożliwe. Pojawia się tutaj analogia do wydobywania energii z próżni.
Następnie badacze postanowili rozpocząć eksperymenty z wykorzystaniem magnetycznego rezonansu jądrowego. Technologia ta wykorzystuje pola magnetyczne i impulsy radiowe do manipulowania stanami kwantowymi atomów. Później dokonali teleportacji energii pomiędzy dwoma atomami węgla. Najpierw seria impulsów radiowych wprowadziła atomy węgla w minimalnie energetyczny stan zerowy, w którym istniało splątanie pomiędzy dwoma atomami. Energia punktu zerowego dla układu była określona przez początkową łączną energię obu atomów oraz splątania między nimi.
Czytaj też: Powstał nowy analogowy komputer kwantowy. Wiemy, jak będzie wykorzystywany
Drugi etap eksperymentu zakładał natomiast wystrzelenie impulsu radiowego do atomu A oraz towarzyszącego im trzeciego atomu, by później powtórzyć to względem atomu B. W trakcie tego procesu doszło do przekazania informacji. Procedurę wielokrotnie powtarzano, za każdym razem wykonując pomiary. Ostatecznie członkowie zespołu doszli do wniosku, że energia atomu B średnio zmalała. Musiała więc zostać pochłonięta i uwolniona do otoczenia. To o tyle zaskakujące, że wspomniany atom zawsze zaczynał w stanie podstawowym. Całość trwała 37 milisekund, a w normalnych okolicznościach powinno to zająć ponad 20 razy dłużej.