A jövő kvantum technológiája azonos részecskék összefonódásán alapulhat

Általában, amikor a fizikusok összefonódást váltanak ki részecskék között, akkor ettől függetlenül a részecskék valamilyen módon még ezután is megkülönböztethetőek.

Csak mostanában sikerült bemutatni, hogy lehetséges olyan összefonódást kiváltani, ami ténylegesen teljesen azonos részecskéket eredményez. Érdekes módon ez az összefonódás a részecskék megkülönböztethetetlensége miatt létezik – anélkül hogy kapcsolat lenne közöttük.

Most a legújabb kísérletükben a fizikusok még egy lépéssel tovább mentek és demonstrálták, hogy az azonos részecskék közötti összefonódás felhasználásának a kvantum technológiában is lehetnek felhasználási területei.

A fizikusok magyarázata szerint az egymástól függetlenül előkészített azonos részecskék összefonásához, a részecskéknek térben fizikailag közel kell lenniük egymáshoz – a részecskék hullámfüggvényeinek térben legalább részben egybe kell esniük. Ha ez a térbeli egybeesés nem áll fenn, akkor nem is lehet összefonódás, hogyha részleges egybeesés áll fenn, akkor az egybeeső térrészen folytatott mérésekkel feltételes összefonódás váltható ki egy bizonyos valószínűséggel. Csak, abban az esetben áll fenn teljes összefonódás, amikor a hullámfüggvények teljesen egybeesnek – viszont az összefonódás mértéke függ a mérésektől és a hullámfüggvények alakjától is.

Az új tanulmány fő eredménye az, hogy a fizikusok képesek voltak létrehozni egy eljárást, amivel közvetlen módon kivonható a hullámfüggvények egybeesésekor keletkező összefonódás – ami ezután különböző módokon használható fel. Ehhez a kutatók kiterjesztették a LOCC – helyi folyamatok és klasszikus kommunikáció (local operations and classical communication) – koncepcióját, amit általában a különböző részecskék közötti összefonódás mértékének a méréséhez használnak. Ehhez definiálniuk kellet a térbeli LOCC-t (sLOCC), amivel az egymástól függetlenül előkészített azonos részecskék közötti összefonódás is mérhető – amit például teleportációs protokollokhoz használhatnak fel.

A kutatók szerint ez az új módszer elősegítheti a témában végzett kísérleteket is, mivel a véghezvitele a korábbiakhoz viszonyítva lényegesen egyszerűbb és kevesebb a hibalehetőség is. A csapat szerint ezen felül a technológiának a jövőben rengeteg felhasználási módja lehet a kísérleteken felül is – ilyenek lehetnek akár a kvantum hálózatok is.

Forrás: arxiv.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.