El entrelazamiento cuántico forma el corazón de la segunda revolución cuántica: es una característica clave utilizada para comprender las formas de materia cuántica, y un recurso clave para las tecnologías cuánticas presentes y futuras. Físicamente, las partículas entrelazadas no pueden describirse como partículas individuales con estados definidos, pero solo como un sistema único. Incluso cuando las partículas están separadas por una gran distancia, los cambios en una partícula también afectan instantáneamente a la s otra s partícula s. El enredo de partículas individuales, ya sean fotones, átomos o moléculas, es partede la vida cotidiana en el laboratorio de hoy en día. En la física de muchos cuerpos, siguiendo el trabajo pionero de Li y Haldane, el enredo se caracteriza típicamente por el llamado espectro de enredo: es capaz de capturar características esenciales de los fenómenos cuánticos colectivos, como los topológicosorden, y al mismo tiempo, permite cuantificar la 'cuantidad' de un estado dado, es decir, cuán desafiante es simplemente escribirlo en una clasecomputadora ical.
A pesar de su importancia, los métodos experimentales para medir el espectro de entrelazamiento alcanzan rápidamente sus límites; hasta hoy, estos espectros se han medido solo en pocos sistemas de qubits. Con un número creciente de partículas, este esfuerzo se vuelve inútil debido a la complejidad de la corrientetécnicas aumenta exponencialmente.
"Hoy es muy difícil realizar un experimento más allá de unas pocas partículas que nos permite hacer declaraciones concretas sobre los espectros de entrelazamiento", explica Marcello Dalmonte del Centro Internacional de Física Teórica ICTP en Trieste, Italia. Junto con Peter Zoller yBenoît Vermersch, del Departamento de Física Teórica de la Universidad de Innsbruck y del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica IQOQI de la Academia de Ciencias de Austria, ahora ha encontrado una forma sorprendentemente simple de investigar el enredo cuántico directamente.concepto de simulación cuántica al revés ya no simulando cierto sistema físico en el simulador cuántico, sino simulando directamente su operador hamiltoniano de enredo, cuyo espectro de excitaciones se relaciona inmediatamente con el espectro de enredo.
demostrar ventaja cuántica
"En lugar de simular un problema cuántico específico en el laboratorio y luego tratar de medir las propiedades de entrelazamiento, proponemos simplemente girar las tablas y realizar directamente el enmarañamiento Hamiltoniano correspondiente, que brinda acceso inmediato y simple a las propiedades de entrelazamiento, como el enredoespectro ", explica Marcello Dalmonte." Probar este operador en el laboratorio es conceptual y prácticamente tan fácil como sondear los espectros convencionales de muchos cuerpos, una rutina de laboratorio bien establecida. "Además, este método no tiene límites con respecto al tamañodel sistema cuántico. Esto también podría permitir la investigación de espectros de entrelazamiento en sistemas de muchas partículas, lo cual es muy difícil de abordar con las computadoras clásicas. Dalmonte, Vermersch y Zoller describen el método radicalmente nuevo en un artículo actual en Física de la naturaleza y demuestre su realización concreta en una serie de plataformas experimentales, como sistemas atómicos, iones atrapados y también sistemas de estado sólido basados en bits cuánticos superconductores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Innsbruck . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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