Учёные из Киотского и Хиросимского университетов сделали значительный шаг вперёд в изучении квантовой запутанности, создав инновационный метод анализа W-состояний. Это фундаментальное достижение, над которым трудились многие годы, открывает новые горизонты для квантовой телепортации и развития квантовых вычислительных систем.
Квантовая запутанность, впервые описанная Эйнштейном, Подольским и Розеном в 1935 году, противоречит принципам классической физики. Она предполагает мгновенное взаимодействие между квантовыми системами, независимо от расстояния между ними. Этот феномен лежит в основе создания сверхзащищённых каналов связи, квантовых вычислений и телепортации информации.
Ранее учёные могли анализировать только некоторые виды запутанных состояний, например, состояние Гринбергера-Хорна-Цайлингера (GHZ). Однако W-состояние, представляющее собой другой важный тип многофотонной запутанности, оставалось малоизученным. Разработанный метод позволяет эффективно определять W-состояния за одно измерение, что является важным шагом вперёд.
Исследователи из Киотского и Хиросимского университетов сосредоточили своё внимание на циклической симметрии W-состояний и создали новую методику измерений, использующую фотонные квантовые схемы и квантовое преобразование Фурье. Этот подход обеспечивает высокую точность и надёжность определения W-состояний.
В ходе экспериментов с участием трёх запутанных фотонов устройство успешно отличало различные типы квантовых состояний. Система продемонстрировала стабильность и автономность, обеспечивая воспроизводимость и точность результатов.
Это открытие имеет большое значение для развития квантовой телепортации и применения квантовых технологий. Оно может способствовать созданию квантово-устойчивых сетей связи, улучшению моделирования в медицине, климатологии и материаловедении, а также формированию глобального квантового интернета.
Данный прорыв приближает научное сообщество к раскрытию потенциала квантовых технологий и их практическому использованию, пишет источник.