محققان اطلاعات مشترک از یک فوتون و یک اتم دریافت کرده اند. این کار نقطه عطف بسیار مهمی در جهت ایجاد رایانه های کوانتومی است که از لحاظ عملیاتی بسیار سریع تر از رایانه های متداول است.

در یک رایانه کوانتومی به جای استفاده از ترانزیستورها و مدارهای رایانه ای معمولی از اتم ها و سایر ذرات ریز برای پردازش اطلاعات استفاده می شود. یک اتم می تواند به عنوان یک بیت حافظه در رایانه عمل می کنند و جابجایی اطلاعات از یک محل به محل دیگر نیز توسط نور امکان می پذیرد.

کریس مونرو و همکارانش در دانشگاه میشیگان برای ذخیره اطلاعات با استفاده از حالت مغناطیسی اتم از یک اتم کادمیم به دام افتاده در میدان الکتریکی استفاده کردند. در این روش انرژی توسط یک لیزر به درون اتم پمپاژ شده و اتم وادار به گسیل فوتونی می شود که رونوشتی از اطلاعات اتم را در بر دارد و توسط آشکارساز قابل تشخیص است.

به نظر اوگن پولزیک فیزیکدان دانشگاه آرهوس دانمارک بیت های متحرک دارای اطلاعات کوانتومی قبلیت کیلومترها پیمایش را دارند. در نتیجه امکان برقراری ارتباطات کوانتومی از فواصل بسیار دور وجود خواهد داشت.

به عقیده کریس مونرو اطلاعات با استفاده از پدیده در هم تنیدگی دو شیئی انتقال می یابند. به بیانی دیگر در صورت در هم تنیدگی 1 این دو می تونند از نظر فیزیکی در مکان های جداگانه ای از هم باشند ولی اطلاعات مشترکی در یک زمان داشته باشند.

محققان قبلا موفق به در هم تنیدن جفت هایی از اتم ها و جفت هایی از الکترون ها شده بودند اما این اولین باریست که دانشمندان موفق به مشاهده درهم تنیدگی یک تک فوتون و یک تک الکترون شده اند. این پدیده به نظر کریس مونرو احتمالا در آزمایش های دیگری نیز تکرار خواهد شد اما به هر حال پدیده ای غیر قابل انتظار و دور از تصور است.

ذخیره اطلاعات در رایانه ها به صورت سری هایی از بیت های با حالت های روشن و خاموش صورت می گیرد. در اتم کادمیم در صورتی که میدان های مغناطیسی کوچک هسته و الکترون های بیرونی در یک جهت قرار بگیرند روشن و در خلاف جهت خاموش محسوب می شوند. کریس مونرو گفته است: اتم کادمیم در هریک از این حالات که باشد می تواند هزاران سال در همان حالت بماند.

در دنیای کوانتومی پدیده ها به گونه ای متفاوت هستند. نکته اصلی در این جاست که اتم کادمیم در یک لحظه می تواند هم در حالت روشن و هم در حالت خاموش باشد. این ابهام کارکردی فراتر از گستره عادی را برای رایانه های کوانتومی ایجاد می نماید زیرا اطلاعات عظیمی را به گروهی از اتم ها می دهد که از سویی می توانند از طریق از هم در تنیدگی اطلاعاتشان را به اشتراک بگذارند.

درهم تنیدگی از جهتی شبیه به شکستن یک سکه به دو تکه است که با مشاهده یک نصفه می توان به شکل و مشخصات تکه دیگر پی برد زیرا دو تکه به صورت مشترک اطلاعات سکه کامل را در اختیار دارند. به عبارت دیگر مشاهده یک تکه مشخصات تکه دوم را کاملا روشن می سازد حتی اگر کیلومترها از هم دور باشند.

کریس مونرو در این باره می گوید : انشتین این موضوع را عملکرد شبح وار در فواصل زیاد نامید که شبیه به ارتباط دو تکه در هم تنیده توسط سیم های نامرئی است که ما اطلاعی از آنها نداریم اما برای محاسبات کوانتومی یک اصل کلی به شمار می آید.

گام بعدی مونرو آزمایش دو سیستم مشابه در کنار هم و در تنیدن دو فوتون مربوطه است. او امیدوار است که این امر منجر به درهم تنیدگی از راه دور دو اتم کادمیم شود که راهگشای بخش اساسی دیگری از رایانه های کوانتومی است.