Forskere udvikler praktisk metode til måling af kvanteindvikling

Rochester Institute of Technology forskere har hjulpet med at udvikle en ny teknik til kvantificering af sammenfiltring, der har store konsekvenser for udviklingen af ​​den næste generation af teknologi inden for computing, simulering, sikker kommunikation og andre områder. Forskerne skitserede deres nye metode til måling af sammenfiltring i en nylig Naturkommunikation artikel.

Når to kvantepartikler - såsom fotoner, elektroner eller atomer - blander sig, de har særlige korrelationer, der viser sig i deres målinger, selv når partiklerne adskilles med en enorm afstand. Denne unikke ejendom, som kun kan forklares ved hjælp af kvantemekanik, er kernen i mange af teknologierne som en del af National Quantum Initiative.

"Quantum entanglement er en ressource, der kan bruges til at udføre vigtige opgaver såsom kvanteberegning eller sikker kommunikation, "sagde adjunkt Gregory Howland, medlem af RIT's Future Photon Initiative. "To mennesker, der har sammenfiltret kvantepartikler, kan generere en ubrydelig nøgle til at sende meddelelser frem og tilbage til hinanden på en sådan måde, at hvis en tredjepart opfanger meddelelsen, ifølge fysikkens love er det umuligt for dem at afkode budskabet. "

Efterhånden som kvanteteknologier bliver mere komplekse, brugere skal bruge en måde at beregne, hvor meget kvanteindvikling findes inden for et givet system. For systemet i denne undersøgelse-der involverer rumligt sammenfiltrede fotonpar-havde den nye teknik brug for en million gange færre målinger end tidligere metoder. Og fordi teknikken er baseret på informationsteori, måleteknikken har den ekstra fordel, at den aldrig overvurderer, hvor meget sammenfiltring er i et system.

"Dette viser sig at være kritisk, fordi det betyder, at vi aldrig ved et uheld fortæller dig, at du har mere af ressourcen, end du virkelig har, "Howland sagde." Det er især vigtigt for noget som sikker kommunikation, hvor du forsøger at undgå, at en modstander opfanger et budskab. "