Undersøgelse omdefinerer, hvilken information der er vigtig i kvantemålinger

En ny undersøgelse foretaget af fysikere ved University of Maryland og National Institute of Standards and Technology (NIST) omdefinerer, hvilken information der er vigtig i kvantemålinger. Undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, kan få konsekvenser for udviklingen af ​​nye kvanteteknologier, såsom kvantecomputere.

I klassisk fysik er et systems tilstand fuldstændig bestemt af dets position og momentum. I kvantefysikken er et systems tilstand dog ikke fuldt ud bestemt af nogen enkelt måling. I stedet kan en måling af et kvantesystem kun afsløre visse aspekter af dets tilstand, mens andre aspekter efterlades ukendte.

Mængden af ​​information, der kan opnås fra en kvantemåling, kvantificeres af en mængde kaldet kvante Fisher information (QFI). QFI er et mål for, hvor meget et systems tilstand ændrer sig, når det måles.

Den nye undersøgelse viser, at QFI kan omdefineres i forhold til den gensidige information mellem systemet og måleapparatet. Gensidig information er et mål for, hvor meget information to systemer deler.

Omdefineringen af ​​QFI har flere implikationer for udviklingen af ​​nye kvanteteknologier. For det første giver det en ny måde at forstå, hvordan kvantesystemer interagerer med måleapparater. For det andet kan det føre til udvikling af nye metoder til måling af kvantetilstande. For det tredje kunne det hjælpe med at identificere de optimale tilstande til at udføre kvanteopgaver.

Undersøgelsen er et væsentligt skridt fremad i vores forståelse af kvantemålinger. Det kan have stor indflydelse på udviklingen af ​​nye kvanteteknologier, såsom kvantecomputere.

Reference:

* H. F. Chau, A. Kalev og D. Poulin. "Omdefinering af kvante Fisher-informationen via den gensidige information." Physical Review Letters 121, 250401 (2018).