Японские физики впервые идентифицировали неуловимое W-состояние квантовой запутанности
Исследователи из университетов Киото и Хиросимы решили фундаментальную проблему квантовой физики, создав метод прямого измерения W-состояний — одного из двух основных типов многофотонной квантовой запутанности. Спустя более 25 лет после разработки аналогичного подхода для GHZ-состояний команда под руководством Сигэки Такэути продемонстрировала работающую технологию идентификации W-состояний «с одного выстрела», что открывает путь к квантовой телепортации и новым протоколам квантовых вычислений.
Главным препятствием в изучении многофотонных запутанных состояний была экспоненциально растущая сложность традиционной квантовой томографии — количество необходимых измерений взрывообразно увеличивается с добавлением каждого фотона. W-состояние, отличающееся циклической симметрией сдвига, требовало принципиально иного подхода по сравнению с хорошо изученными GHZ-состояниями, где все частицы находятся в одинаковом суперпозиционном состоянии.
Японские физики создали метод запутанного измерения, основанный на фотонной квантовой схеме, выполняющей квантовое преобразование Фурье для W-состояний любого количества фотонов. Для демонстрации они изготовили высокостабильную оптическую квантовую схему, способную работать без активного управления длительное время. При подаче трех одиночных фотонов в соответствующих поляризационных состояниях устройство успешно различало разные типы трехфотонных W-состояний, каждое из которых соответствует специфической неклассической корреляции между входными фотонами.
Прорыв открывает возможности для квантовой телепортации — передачи квантовой информации без физического перемещения частиц — и разработки новых протоколов квантовой связи. Технология также применима для передачи многофотонных запутанных состояний и создания измерительных квантовых вычислений нового поколения. Команда планирует масштабировать метод на большее количество фотонов и разрабатывать интегрированные фотонные чипы для запутанных измерений.
Будущее - рядом
24 поста6 подписчиков
Правила сообщества
Правила сообщества «Будущее - рядом»
Чтобы наше сообщество оставалось интересным и комфортным для всех, пожалуйста, соблюдайте эти простые правила:
1. Тематика превыше всего. Публикуйте только материалы, связанные с наукой, технологиями, футуризмом, изобретениями и новостями о будущем. Посты не по теме будут удаляться.
2. Уважительное общение. Мы здесь, чтобы обмениваться знаниями и мнениями. Запрещены оскорбления, травля, разжигание конфликтов, дискриминация и любые проявления агрессии по отношению к другим участникам.
3. Проверяйте информацию. Наше сообщество просветительское. Призывайте к критическому мышлению и делитесь только проверенными фактами. Пожалуйста, указывайте источник, если это возможно, и избегайте распространения откровенных фейков.
4. Никакой рекламы и спама. Запрещена любая коммерческая реклама, продажа товаров, услуг, а также рассылка спама, несанкционированные ссылки и самореклама.
5. Контент хорошего качества. Старайтесь публиковать осмысленные посты. Мемы и развлекательный контент допустимы, если они прямо относятся к теме и не являются спамом.
6. Мат и нецензурная лексика. Используйте цензурные выражения, пожалуйста.
7. Уважайте авторские права. Публикуя чужой материал (текст, изображение, видео), обязательно указывайте автора или источник.
Администрация оставляет за собой право модерировать контент и принимать решения, исходя из духа и целей сообщества.
Добро пожаловать в будущее!