Новый взгляд на удаленное управление квантовыми системами

Фундаментальная особенность квантовой физики заключается в том факте, что две и более частицы способны демонстрировать корреляции более сильные, чем классически разрешено.

Эта уникальная особенность применяется, в частности, к квантовой сцепленности: как только квантовое состояние частицы измерено, состояние его сцепленной частицы изменяется соответствующим образом, независимо от того, насколько далеко друг от друга находятся эти частицы.

Эта особенность учитывает удаленную подготовку квантового состояния, которая является существенным компонентом для применений в области квантовых коммуникаций, квантового шифрования и квантовых компьютеров.

Степень сцепленности часто используется как числовое преимущество для определения ее полезности для квантовых технологий. Серьезно сцепленные системы, как бы то ни было, являются весьма чувствительными к внешнему влиянию, а еще трудно подготавливаемыми и управляемыми. Группа ученых во главе с физиками Каславом Брукнером и Филипом Уолтером из университета Вены сумела показать, что для достижения успешного удаленного состояния подготовка сцепленности — не единственный путь вперед. В определенных обстоятельствах несцепленные состояния могут выиграть у своих сцепленных копий в процессе выполнения подобных задач — пока у них есть существенное количество так называемого «квантового диссонанса». Этот новейшая и пока еще не до конца понятная мера квантовых корреляций определяет количество помех среди измеряемых коррелированных частиц.

В ходе экспериментов ученые использовали множество двухфотонных состояний с различными поляризационными корреляциями. „Измеряя состояние поляризации определенных фотонов, мы готовим состояние соответствующего партнерского фотона удаленно“, пояснил Филип Уолтер. „В ходе эксперимента мы наблюдали, как качество нашего удаленно подготовленного квантового состояния затронуто изменениями в квантовом диссонансе“.

Работы обеспечивает важный и существенный шаг к будущим схемам квантовой обработки информации, которым понадобятся менее требовательные ресурсы.

07.08.2012