Початкову швидкість квантової заплутаності виміряли в аттосекундах.

Явища, при якому дві або більше частинки залишаються настільки взаємопов'язаними, що математичний опис однієї неможливий без врахування параметрів іншої, навіть якщо вони розташовані на великій відстані одна від одної, називають квантовою заплутаністю.
Вважається, що частинки заплутуються миттєво, тобто так швидко, що швидкість цього процесу важко усвідомити — не те що виміряти.

Проте міжнародна дослідницька група з Віденського технічного університету (Австрія) наблизилася до розуміння того, як саме починається квантова заплутаність. Команда під керівництвом Йоахіма Бургдёрфера (Joachim Burgdörfer) та Іви Бржезинової (Iva Březinová) розробила нові теоретичні моделі й, вирішивши рівняння Шредінгера для атома гелію, застосувала комп'ютерне моделювання, щоб піддати атоми впливу екстремально інтенсивного та високочастотного лазерного імпульсу.

В результаті фізики досягли ситуації, при якій один електрон виривався з атома й улетав, у той час як другий змінював свою орбіту навколо ядра й міг переходити в інший енергетичний стан. Так дослідники змогли продемонструвати, що два електрони ставали квантово заплутаними: вимірюючи один, вони отримували інформацію про стан іншого.

«Це означає, що момент виліту електрона принципово не визначений. Можна сказати, сам електрон не знає, коли покинув атом, і перебуває в стані суперпозиції, тобто покидає атом як у більш ранній, так і в більш пізній момент часу», — пояснили автори наукової роботи.

Нагадаємо, електрони в атомі рухаються навколо ядра по орбіталях: ті, що розташовані далі від ядра, мають вищу енергію, а ті, що знаходяться ближче, — нижчу.

Хоча визначити точний час виліту першого електрона неможливо, воно пов'язане зі станом другого: якщо залишений електрон має вищу енергію, то перший, ймовірно, покинув атом раніше. Якщо ж другий електрон має нижчу енергію, то перший улетів пізніше, з різницею приблизно в 232 аттосекунди (щоб отримати одну аттосекунду, потрібно поділити секунду на мільйон тричі підряд).

Таким чином, результати дослідження, представленого в журналі Physical Review Letters, показали, що для повного розуміння квантових ефектів недостатньо вважати їх миттєвими, оскільки важливі кореляції проявляються лише на аттосекундних масштабах часу. Проте в майбутньому ці процеси можна буде моделювати, обчислювати і навіть вимірювати експериментальним шляхом.

Стаття вже привернула увагу наукового співтовариства, а її автори співпрацюють з дослідницькими групами, які прагнуть в експериментах підтвердити висновки, описані в роботі — але поки такого підтвердження немає. У будь-якому випадку вчені поступово отримують краще розуміння раніше недоступних (через технологічні обмеження) фундаментальних процесів квантової механіки і наближаються до розробки інноваційних квантових технологій.