Et bedre udgangspunkt for at udforske forviklinger

Kvantesammenfiltring er måske et af de mest spændende fænomener, som fysikken kender. Den beskriver, hvordan flere partiklers skæbner kan blive flettet sammen, selv når de adskilles af store afstande. Vigtigt, de sandsynlighedsfordelinger, der er nødvendige for at definere disse partiklers kvantetilstande, afviger fra de klokkeformede, eller 'Gaussiske' kurver, som ligger til grund for mange naturlige processer. Ikke-Gaussiske kurver gælder ikke for kvantesystemer alene, imidlertid. De kan også bestå af blandinger af regelmæssige gaussiske kurver, skaber vanskeligheder for fysikere, der studerer kvanteforviklinger. I ny forskning offentliggjort i EPJ D. , Shao-Hua Xiang og kolleger ved Huaihua University i Kina foreslår en løsning på dette problem. De foreslår et opdateret sæt af ligninger, som gør det muligt for fysikere nemt at kontrollere, om en ikke-Gaussisk tilstand virkelig er kvante.

Efterhånden som fysikere gør flere opdagelser om karakteren af ​​kvantesammenfiltring, de gør hurtigt fremskridt mod avancerede applikationer inden for kvantekommunikation og beregning. Fremgangsmåden i denne undersøgelse kan vise sig at fremskynde disse fremskridt. Xiang og kolleger anerkender, at selv om alle tidligere bestræbelser på at skelne mellem begge typer ikke-Gauss-kurve har haft en vis succes, deres valg af gaussiske kurver som udgangspunkt har hidtil betydet, at ingen tilgang endnu har vist sig at være fuldstændig effektiv. Baseret på argumentet om, at der ikke kan være nogen virkelig pålidelig gaussisk reference for nogen ægte kvante-ikke-gaussisk stat, forskerne præsenterer en ny teoretisk ramme.

I deres tilgang Xiangs team indkodede ikke-Gaussiske karakteristika i matematikken for 'Wigner' distributionsfunktioner, som er relateret til sandsynlighedsfordelingerne af kvantepartikler. Deres opdaterede ligninger fjernede mange af de komplikationer, der typisk er involveret i at bestemme ikke-Gaussiske kurver fra Gaussiske referencepunkter; i høj grad forenkle de involverede beregninger. Hvis deres teknikker bliver bredt accepteret, de kunne sætte forskere i stand til mere effektivt at studere og udnytte et af de mest mystiske fænomener, som fysikken kender.