Enqvantfysikens nyaste trick: Partiklarna som bara går åt ett håll

Här kommer något som faktiskt fick mig att stanna upp.

Forskare försöker bygga ett vägsystem för extremt små partiklar. Och de behöver envägsgator för att det ska fungera. En grupp på forskningscentret RIKEN i Japan har nu lyckats – med ljudpartiklar. Det konstigaste? Det fungerar även när saker går fel.

Låt mig förklara varför det är så intressant.

Kvantdatorer är rena primadonnor

Vanliga datorer är ganska toleranta. Om en liten komponent inte är helt perfekt, kraschar inte hela systemet.

Kvantdatorer? Helt annorlunda. Vi pratar om extrem känslighet. En enda liten defekt i tillverkningen, eller lite störning från omgivningen, kan förstöra alltihop.

Det är därför det här resultatet sticker ut.

Dansgolvet som bara slår åt ett håll

Forskarna, ledda av Franco Nori och Adam Miranowicz, utvecklade en teknik för det de kallar "oreciprok kvantsynkronisering". Enkelt sagt: de fick två kvantsystem att synkas när information flödar åt ett håll – men inte åt andra hållet.

Tänk dig ett dansgolv där takten bara överförs åt ett håll. Dansare till vänster kan påverka dansare till höger. Men inte tvärtom.

Överraskningen

Det oväntade kom nu.

Forskarna räknade med att de behövde avancerade skyddsmekanismer för att hålla synkroniseringen stabil. Istället hände något annat.

Systemet fortsatte helt enkelt att fungera. Trots betydande brister. Trots brus.

Enligt forskaren Deng-Gao Lai: "Tidigare ansåg man att detta var omöjligt."

Den sortens överraskning är sällsynt i fysiken. När forskare förväntar sig att något ska misslyckas – och det inte gör det – då händer verkliga genombrott.

Varför detta spelar roll

Kvantdatorer måste fungera i verkligheten. Inte bara i perfekt kontrollerade laboratorier.

Den här forskningen visar att robust, envägs kvantbeteende faktiskt går att uppnå även under långt ifrån idealiska förhållanden. Det är ett stort steg mot kvantdatorer som inte behöver bevakas konstant i steril miljö.

Gruppen planerar nu att undersöka hur detta kan hjälpa till med kvantnätverk och feltolerant informationsbehandling. De tänker redan på hur laboratorieresultatet kan bli riktig teknik.

Det här får mig att fundera. Vi har hört om kvantdatorgenombrott i åratal. De praktiska hindren har alltid verkat oöverstigliga. Men när forskare hittar något som fungerar trotts problemen vi trodde skulle döda det?

Då börjar det bli riktigt spännande.

• källa: ScienceDaily