Un puzzle cuantic vechi de 25 de ani, rezolvat de fizicieni din Japonia
Metoda face posibilă măsurarea unui tip de întrepătrundere cuantică esențial pentru calculatoarele și comunicațiile cuantice de mâine, un obstacol care rezista de peste două decenii.
O echipă de la Universitatea Kyoto și Universitatea Hiroshima a reușit, pentru prima dată, să măsoare cu precizie un tip special de întrepătrundere cuantică numit „stare W", care implică trei sau mai mulți fotoni. Cercetătorii conduși de Shigeki Takeuchi încercau să rezolve această problemă de peste 25 de ani.
Stările W sunt un tip de întrepătrundere cuantică multi-foton diferit de stările GHZ, pentru care exista deja o metodă de măsurare fiabilă. Lipsa unei metode echivalente pentru stările W era un obstacol real pentru orice sistem cuantic care avea nevoie să folosească ambele tipuri de întrepătrundere.
Tehnica nouă se bazează pe un circuit cuantic fotonic construit pe o simetrie de translație ciclică și pe o transformată Fourier cuantică, capabil să distingă între diferite tipuri de stări W cu trei fotoni, lucru demonstrat experimental, nu doar teoretic.
Într-un articol publicat în Science Advances, autorii scriu: „La peste 25 de ani de la propunerea inițială pentru măsurarea întrepătrunderii la stările GHZ, am obținut, în sfârșit, și măsurarea întrepătrunderii pentru stările W, cu o demonstrație experimentală reală.”
Ce urmează
Echipa spune că următorul pas e scalarea tehnicii la sisteme cuantice mai mari și integrarea ei pe cip (on-chip), un pas necesar pentru utilizarea practică în calculul și comunicațiile cuantice.
Testele actuale au implicat doar trei fotoni, așa că drumul spre sisteme cu zeci sau sute de particule întrepătrunse e încă lung. Rezultatul e totuși publicat, cu recenzie inter pares, ceea ce îl deosebește de un simplu anunț de laborator.
Sursă: ScienceDaily