Будущие квантовые технологии могут использовать идентичную запутанность частиц

МЕНЮ


Искусственный интеллект. Новости
Поиск
Регистрация на сайте
Сбор средств на аренду сервера для ai-news

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИРабота разума и сознаниеВнедрение ИИРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информации

Авторизация



RSS


RSS новости

Новостная лента форума ailab.ru

Обычно, когда физики осуществляют запутанность между частицами, будь то кубиты, атомы, фотоны, электроны и т. д. - даже в таком случае частицы можно различить. Лишь недавно физики продемонстрировали возможность создания запутанности между частицами, которые полностью идентичны (https://phys.org/news/2017-03-physicists-controversy-identical-particle-entanglement.html). Интересно что запутанность существует за счет неразличимости частиц, без всякого взаимодействия между ними.

В данной работе физики продвинулись на шаг вперед, показывая, что запутанность между одинаковыми частицами может быть использована и потенциально использована для квантовых приложений.

Физики Розарио Ло Франко и Джузеппе Компаньо из Университета Палермо, Италия, опубликовали статью, в которой они показали полезность идентичной запутанности частиц в недавнем выпуске «Physical Review Letters».

Как объясняют физики, для того, чтобы две независимо подготовленные одинаковые частицы были запутаны, они должны обладать некоторой областью в пространстве в непосредственной физической близости - более технически волновые функции частиц должны пространственно перекрываться, по крайней мере частично. Если нет пространственного перекрытия, то нет переплетения — самой запутанности. Если есть частичное пространственное перекрытие, и измерения производятся в области перекрытия, то есть условное переплетение с определенной вероятностью. Только когда волновые функции имеют полное пространственное перекрытие, всегда есть переплетение, хотя количество запутываний зависит как от измерения, так и от формы волновых функций.

Основным результатом нового исследования является то, что физики разработали процедуру прямого извлечения запутанности, которая возникает, когда волновые функции полностью перекрываются, а затем используют эту запутанность в качестве ресурса для различных приложений. Для этого они расширили концепцию ЛОКК (локальные операции и классические коммуникации), которые обычно используются для количественного определения сцепления между различимыми частицами, с неразличимыми. Для этого потребовались определения пространственных операций ЛОКК или сЛОКК, которые позволяют количественно определить задействованную запутанность, содержащуюся в состоянии независимо подготовленных идентичных частиц, и использовать ее, например, для протокола телепортации.

«Наше исследование показывает, что основной механизм перехвата может быть реализован путем простого переноса независимых идентичных частиц на пространственное перекрытие и доступ к запутыванию осуществляется с помощью операций сЛОКК», - сказал Ло Франко в Phys.org.

«Этот оперативный подход - это то, что желательно для экспериментов».

Физики ожидают, что можно будет экспериментально выполнить новую процедуру, используя простые методы.

«Например, простая реализация может быть получена модифицированной фотонной установкой Хэнбери Брауна и Твисса с ортогональными поляризаторами, помещенными перед детектированием», - сказал Compagno.

В будущем этот новый вид переплетения может иметь приложения в областях, от квантовых сетей до экспериментов Белла.

Пояснения к изображениям:

76_1

Объектное запутывание. Две идентичные частицы с противоположными псевдоспинами (внутренними состояниями) имеют пространственные волновые функции ?, ?0 с заданной степенью перекрытия. Переплетения между псевдоспинами определяются локальными измерениями в двух пространственно локализованных областях L и R.

76_2

Одна из основных парадигм. Две идентичные частицы с противоположными псевдоспинами имеют перекрывающиеся пространственные волновые функции ?, ?0, которые достигли пика в двух разделенных локализованных областях L, R. Их псевдоспины рассматриваются локальными измерениями в областях L и R.

76_3

Схема телепортации. Две идентичные частицы с противоположными псевдоспинами имеют одинаковую пространственную волновую функцию ?0, которая достигла максимума в двух разделенных областях L и R. Третья частица, отличающийся от других, помещается в область L', близкую к L, пока ее не отделили и она не получила свой псевдоспин. Прямое применение стандартного протокола телепортации в двух лабораториях зависит от (L', L) и R, позволяют произвести этот условный перенос произвольного состояния из одной лаборатории в другую. Псевдоспин частицы в L', наконец, запутался с псевдоспином одной из двух частиц в L.

Следующие пояснения смотрите в статье 76.

Оригинал статьи прикреплен к записи.


Источник: phys.org



Поддержи проект ai-news рублем. Машины верят в тебя! >>



Комментарии: