با بریدن بخش‌های نامطلوب از توابع موج دو اتم درون کاواک، آن‌ها با یکدیگر درهم‌تنیده می‌شوند.

محصور کردن اتم‌های خنثی درون کاواک اپتیکی آسانتر از یون‌هاست اما درهم‌تنیده کردنشان دشوارتر است زیرا اتم‌ها را سخت‌تر می‌توان با میدان‌های خارجی کنترل کرد. اکنون محققان طرحی برای درهم تنیدن چنین اتم‌هایی ارائه کرده‌اند که شامل بریدن بخش‌هایی از توابع موج اتم‌ها با فوتون‌هاست. این روش برای اتم‌های خنثی مطرح شده اما گروه تحقیق می‌گوید که برای یون‌ها هم کار می‌کند.  

استفان ولته Stephan Welte و همکارانش در موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک آلمان طرحی را عملی کرده‌اند که نخستین بار به طور نظری در 2003 پیشنهاد شد. دو اتم یکسان و غیردرهم‌تنیده در یک کاواک اپتیکی به دام می‌افتند. پالس‌های لیزر به اتم‌ها می‌تابد و آن‌ها را به طور جداگانه به حالت‌ مشابهی که برهم‌نهی حالت پایه و یکی ‌از حالت‌های اسپین-برانگیخته‌ی هر اتم است می‌برد. این میدان نوری درون کاواک بازتاب شده و با اتم‌ها برهمکنش می‌کند. میدان به طور همزمان اتم‌ها را هم به کاواک و هم به یکدیگر جفت کرده و کار برش را انجام می‌دهد.

حالت اتم‌ها را می‌توان با مشاهده‌ی تغییرات قطبش میدان ضعیف نور پس از بازتاب از کاواک به دست آورد. اگر اتم‌ها در یک پیکربندی نامطلوب باشند (هر دو در حالت پایه یا هر دو در حالت برانگیخته‌شان) ، همان پالس‌های نور بخش مربوطه‌ی تابع موج را می‌بُرد. این فرآیند دو بار انجام می‌شود تا دو بخش غیردرهم‌تنیده‌ی توابع موج حذف شود و اتم‌های درهم‌تنیده باقی بماند. گروه نشان داده‌ است که این روش می‌تواند هرکدام از چهار برهم‌نهی مجزا و بیشینه-درهم‌تنیده‌ را برای یک جفت از اتم‌های دو ترازی تولید کند.

این تحقیق در Physical Review Letters  به چاپ رسیده است.  

منبع