Forskere viser, at der faktisk er en 'entropi' af kvantesammenfiltring

I en banebrydende undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature har et team af forskere påvist eksistensen af ​​en entropi af kvanteforviklinger. Denne opdagelse har betydelige implikationer for den grundlæggende forståelse af kvantemekanik og dens anvendelser på forskellige områder, herunder kvanteinformationsteori og kvanteberegning.

Kvantesammenfiltring er et fænomen, hvor to eller flere partikler bliver korreleret på en sådan måde, at deres egenskaber ikke kan beskrives uafhængigt. Denne korrelation er så stærk, at enhver måling udført på en partikel øjeblikkeligt påvirker den andens tilstand, selvom de er adskilt af en stor afstand.

Entropien af ​​sammenfiltring måler graden af ​​sammenfiltring mellem kvantesystemer. Den kvantificerer mængden af ​​information, der går tabt, når den ene partikels tilstand er kendt, men den andens tilstand ikke er det. Denne entropi spiller en afgørende rolle i forståelsen af ​​kvantemekanikkens grundlæggende principper og har været genstand for intens teoretisk forskning.

Den eksperimentelle demonstration af sammenfiltringens entropi er en væsentlig milepæl i kvantefysikken. Undersøgelsen blev udført af fysikere fra University of Vienna, University of Oxford og Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) i Wien.

Eksperimentet involverede skabelse og manipulation af sammenfiltrede fotoner, som er partikler af lys. Forskerne brugte en teknik kaldet kvanteteleportation til at sammenfiltre to fotoner og målte derefter sammenfiltringens entropi ved at udføre målinger på en af ​​fotonerne.

De eksperimentelle resultater matchede de teoretiske forudsigelser, hvilket bekræfter eksistensen af ​​en entropi af kvanteforviklinger. Dette fund giver eksperimentelt bevis for et grundlæggende koncept inden for kvantemekanik og åbner nye veje til at udforske egenskaberne og anvendelserne af sammenfiltring.

Undersøgelsen har vidtrækkende implikationer for området kvanteinformationsteori. Forviklingens entropi er en værdifuld ressource til kvantekommunikation og -behandling. Det kan bruges til at forbedre sikkerheden ved kvantekryptografi og øge effektiviteten af ​​kvantealgoritmer.

Desuden er demonstrationen af ​​sammenfiltringens entropi væsentlig for udviklingen af ​​kvanteberegning. Entanglement er afgørende for at realisere visse kvantealgoritmer, der kan løse problemer eksponentielt hurtigere end klassiske computere. Forståelsen og manipulationen af ​​entanglement-entropi vil være afgørende for udviklingen af ​​kvantecomputerteknologier.

Sammenfattende er den eksperimentelle demonstration af kvantesammenfiltringens entropi et stort gennembrud inden for kvantefysikken. Det giver empirisk bevis for et grundlæggende koncept og åbner nye muligheder for kvanteinformationsteori og kvanteberegning. Dette resultat forventes at stimulere yderligere forskning og teknologisk udvikling inden for kvanteteknologier.