Запутанность становится легче измерить: новый протокол для обнаружения запутанности квантовых состояний многих частиц

Разработка протоколов для обнаружения и количественной оценки запутанности квантовых состояний многих частиц является ключевой задачей для текущих экспериментов, потому что запутанность становится очень трудно изучать, когда задействовано много частиц. «Мы можем хорошо контролировать более мелкие ансамбли частиц, где мы можем измерять запутанность относительно простым способом», — говорит квантовый физик Филипп Хауке. Однако, «когда мы имеем дело с большой системой запутанных частиц, это измерение чрезвычайно сложно или, скорее, невозможно, потому что требуемые ресурсы экспоненциально масштабируются с размером системы».Филипп Хауке и Петер Золлер из факультета теоретической физики Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) Австрийской академии наук в сотрудничестве с Маркусом Хейлем из Технического университета Мюнхена и Лукой Тальякоццо из ICFO — Институт фотонных наук нашел новый способ обнаружения определенных свойств запутывания многих частиц независимо от размера системы и с помощью стандартных инструментов измерения.

Запутанность измеряется через восприимчивость«При работе с более сложными системами ученым приходилось проводить большое количество измерений для обнаружения и количественной оценки запутанности между множеством частиц», — говорит Филипп Хауке. «Наш протокол позволяет избежать этой проблемы и может также использоваться для определения запутанности макроскопических объектов, что до сих пор было практически невозможно».С помощью этого нового метода физики-теоретики могут использовать инструменты, уже хорошо зарекомендовавшие себя экспериментально.

В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, группа исследователей приводит явные примеры, демонстрирующие свою структуру: запутанность систем многих частиц, захваченных в оптических решетках, может быть определена с помощью лазерной спектроскопии, а хорошо зарекомендовавший себя метод рассеяния нейтронов может быть определен. используется для его измерения в твердотельных системах. Как удалось показать физикам, квантовая информация Фишера, которая представляет собой надежный свидетель подлинной многосторонней запутанности, на самом деле поддается измерению. Исследователи подчеркнули, что запутанность можно обнаружить путем измерения динамической реакции системы, вызванной возмущением, которую можно определить путем сравнения отдельных измерений. «Например, когда мы перемещаем образец через зависящее от времени магнитное поле, мы можем определить восприимчивость системы к магнитному полю по данным измерений и, таким образом, обнаружить и количественно оценить внутреннее запутывание», — объясняет Хауке.

Приложения для манифольдовКвантовая метрология, то есть методы измерения с повышенной точностью, использующие квантовую механику, не единственная важная область применения этого протокола. Это также откроет новые перспективы для квантового моделирования, в котором квантовая запутанность используется в качестве ресурса для изучения свойств квантовых систем. В физике твердого тела протокол может использоваться для исследования роли запутанности в системах многих тел, тем самым обеспечивая более глубокое понимание квантовой материи.

Работа была поддержана Австрийским научным фондом и Европейским исследовательским советом.


9 комментариев к “Запутанность становится легче измерить: новый протокол для обнаружения запутанности квантовых состояний многих частиц”

  1. Doomredeemer

    "А где берут сольдо ? — Из толстых кошельков,моя деточка !!! " ))))))

  2. Эпингера Клара Брониславовна

    Что-то Уругвай совсем плох, уже 32 минуты играют, а забили только 2 гола…

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.