Новый прорыв в квантовой физике может преобразовать телепортацию и вычисления

Концепция квантовой запутанности символизирует разрыв между классической и квантовой физикой. По сути, невозможно описать физику каждого фотона в отдельности, и поэтому эта ключевая характеристика квантовой механики противоречит классическому представлению о том, что каждая частица должна иметь свою собственную реальность. Понимание потенциала этой концепции имеет важное значение для реализации новых мощных квантовых технологий.

Разработка таких технологий потребует способности свободно генерировать многофотонное квантовое запутанное состояние, а затем эффективно определять, какое именно запутанное состояние присутствует. Однако при выполнении обычной квантовой томографии, метода, широко используемого для оценки состояния, количество необходимых измерений растёт экспоненциально с количеством фотонов, что создаёт серьёзную проблему сбора данных.

Если это возможно, запутанное измерение может идентифицировать запутанное состояние с помощью однократного подхода. Такое измерение для запутанного квантового состояния Гринбергера-Хорна-Цейлингера (GHZ) было реализовано, но для состояния W, другого типичного запутанного многофотонного состояния, оно не было ни предложено, ни обнаружено экспериментально.

Это побудило группу исследователей из Киотского университета и Университета Хиросимы принять этот вызов и в конечном итоге успешно разработать новый метод запутанного измерения для идентификации состояния W.

«Спустя более 25 лет после первоначального предложения о запутанном измерении для состояний GHZ, мы наконец-то получили запутанное измерение и для состояния W, с подлинной экспериментальной демонстрацией для 3-фотонных состояний W», — говорит соавтор статьи Сигэки Такэути.

Команда сосредоточилась на характеристиках циклической