Partikel dapat diukur bersama tanpa bergabung dengan mereka, kemajuan untuk komunikasi dan komputasi kuantum

Ketika berpisah dari hukum fisika klasik, fisika kuantum telah membuka pintu untuk menggambarkan perilaku atom dan partikel. Ilmu pengetahuan ini, yang mengeksplorasi komponen dasar dasar yang paling mendasar, didasarkan khususnya pada kemampuan untuk mengukur sifat individu dan kolektifnya.

Tetapi langkah -langkah seperti itu sangat menantang: instrumen yang digunakan diatur oleh Hukum kuantumdan interaksinya dengan partikel dapat mengubah sifat yang harus mereka amati.

“Bidang pengukuran kuantum masih kurang dipahami karena telah menerima sedikit perhatian sejauh ini. Sampai sekarang, penyelidikan telah berfokus terutama pada keadaan Sistem Quantum diri sendiri, yang memiliki sifat, seperti keterjeratan atau tumpang tindih, yang lebih langsung berlaku untuk bidang -bidang seperti kriptografi kuantum atau Komputasi kuantum“Menjelaskan Alejandro Pozas Kerstjens, Asisten Penelitian Senior dan Pengajaran di Departemen Fisika Terapan, Bagian Fisika, di Fakultas Ilmu Scienge.

Partikel yang dihubungkan oleh utas yang tidak terlihat

Pengukuran ini sangat penting untuk pengembangan teknologi masa depan seperti komunikasi kuantum, yang didasarkan pada informasi pengkodean tentang, misalnya, partikel cahaya (foton). Untuk mengakses informasi ini, partikel harus diukur terlebih dahulu. Pertanyaan sentral adalah apakah mungkin untuk melakukan pengukuran artikular dalam dua atau lebih partikel terpisah, masing -masing yang memiliki bagian dari informasi, tanpa secara fisik bergabung dengan mereka.

Dalam studi barunya diterbitkan di dalam Ulasan Fisik xTim Departemen Fisika UNIG yang terdiri dari Jef Pauwels, Poxas Kerstjens, Flavio del Santo dan Nicolas Gisin, yang dapat dibuat pengukuran sederhana namun mendasar dalam sistem partikel terpisah, asalkan perangkat pengukuran berbagi partikel yang disetel.

Keterjeratan, landasan Fisika QuantumMenghubungkan dua atau lebih partikel sehingga keadaan satu secara instan menentukan keadaan yang lain. Pengukuran satu partikel segera mengungkapkan properti yang sesuai di yang lain, terlepas dari jarak di antara mereka.

“Namun, ada giliran: tergantung pada kompleksitasnya, beberapa pengukuran membutuhkan lebih banyak, atau kurang, terjalin partikel Untuk dilakukan dengan benar, “jelas Kerstjens Pondas. Untuk mengatasi hal ini, tim peneliti telah mengembangkan sistem klasifikasi, sejenis katalog, yang memetakan berbagai jenis pengukuran dan sumber daya kusut yang diperlukan untuk melaksanakannya.

Aplikasi yang menjanjikan

Hasil ini mewakili langkah menuju pemahaman yang lebih sistematis tentang pengukuran dalam sistem kuantum. Mereka dapat menemukan aplikasi tidak hanya dalam komunikasi kuantum tetapi juga dalam komputasi kuantum. Misalnya, dalam simulasi komputer klasik, perhitungan dibagi menjadi beberapa mesin, dan hasilnya bergabung.

Pendekatan serupa untuk komputer kuantum sedang dipertimbangkan, tetapi di sini, membaca hasilnya menyiratkan pengukuran di beberapa mesin.

“Berkat protokol pengukuran jarak jauh bersama kami, dimungkinkan untuk menghilangkan kebutuhan untuk sentralisasi: setiap komputer kuantum akan mengukur bagiannya sendiri, dan hasil umum dapat dibangun kembali tanpa transfer data fisik. Ini adalah alamat yang menjanjikan yang kami rencanakan untuk mengeksplorasi lebih teliti,” simpul peneliti.