Ученые разработали метод, позволяющий эффективно определять один из важнейших типов квантовой запутанности — так называемое W-состояние. Открытие может ускорить развитие квантовых технологий: от защищенных каналов связи до квантовых компьютеров.
Квантовая запутанность — одно из самых удивительных явлений в физике. В обычном мире каждый объект имеет свои четко определенные свойства. В квантовом мире все иначе: в запутанной системе несколько частиц, например фотоны, оказываются связаны так глубоко, что их уже нельзя описывать по отдельности — только как единое целое. Именно это некогда так раздражало Эйнштейна, но сегодня запутанность считается ключевым ресурсом для квантовой связи, вычислений и передачи информации.
Однако чтобы использовать запутанные состояния на практике, ученым нужно не только их создавать, но и точно определять, какое именно состояние получилось. Стандартный метод — квантовая томография — требует огромного числа измерений, которое экспоненциально растет с увеличением числа фотонов. Альтернативой являются так называемые запутанные измерения, которые позволяют идентифицировать состояние за один шаг, без многократных повторений.
Для одного из наиболее известных многофотонных запутанных состояний — состояния Гринбергера-Хорна-Цайлингера (GHZ) — подобный метод был разработан более 25 лет назад. Однако для другого фундаментального типа многофотонной запутанности, так называемого W-состояния, ничего сопоставимого долгое время предложено не было. Японские ученые восполнили этот пробел.
Источник: hi-tech.mail.ru