Desde el descubrimiento de la mecánica cuántica, a principios del siglo XX, los físicos se han basado en la óptica para probar sus fundamentos.
Incluso hoy en día, la óptica cuántica lineal, la física de cómo se comportan los fotones individuales en espejos, placas de ondas y divisores de haz, lidera el camino en términos de observaciones de entrelazamiento de múltiples partes, pruebas de no localidad cuántica y abordar preguntas fundamentales sobre elnaturaleza de la realidad misma.
La luz evita notoriamente la interacción. Un rayo de luz no afecta fácilmente nada sobre un segundo rayo; simplemente se suman, a través de la interferencia, y se ocupan de sus asuntos.
Hasta la fecha, las pruebas de mecánica cuántica se han basado en nuestra capacidad para producir estados de luz en los que, cuando se miden todos los fotones, se puede filtrar un subconjunto de patrones de medición, aquellos en los que se ha producido una interacción deseada. Físicosllamar a esta técnica 'postselección'.
Un nuevo trabajo de un equipo del Centro de Fotónica Cuántica de la Universidad de Bristol ha descubierto límites fundamentales en las operaciones cuánticas que se pueden llevar a cabo con la posselección. A medida que los físicos construyen estados cuánticos de luz cada vez más grandes, cada vez se alcanzan menos estados entrelazados.utilizando solo la postselección.
El equipo de Bristol descubrió que a medida que aumenta la complejidad del esquema de postselección, el estado de interacción deseado, que al principio es fácil de separar del estado más grande, comienza a comportarse de manera indistinguible del ruido, lo que hace imposible la postselección.
Cada fotón puede transportar un bit cuántico, o 'qubit', de información cuántica, para aplicaciones que van desde la computación cuántica hasta las comunicaciones cuánticas. Una clase importante de estados entrelazados son los 'estados gráficos', llamados así porque su entrelazamiento puede visualizarsecomo conexiones entre los nodos qubit de un gráfico.
Aplicando sus heurísticas de postseleccionabilidad a estados de gráficos, los investigadores catalogaron qué gráficos de hasta nueve qubits son postseleccionables, encontrando que son menos de una quinta parte del total. Se espera que esta fracción disminuya severamente para sistemas cuánticos más grandes, lo que limita los tiposde entrelazamiento que se puede alcanzar con la tecnología fotónica cuántica actual, y fortaleciendo el llamado a nuevas tecnologías para generar y entrelazar fotones.
El trabajo se publica hoy en la revista Ciencia y tecnología cuánticas .
Jeremy Adcock, autor principal del nuevo trabajo, dijo: "Aunque nuestras reglas para la postselección muestran que la mayoría de los estados están fuera de los límites, también nos dicen cómo construir experimentos de máxima complejidad".
El Dr. Joshua Silverstone, quien dirigió el proyecto y es miembro de Leverhulme Early Career Fellow en Bristol, agregó: "La gente ha sabido de los problemas con la posselección durante muchos años, pero es notable que solo ahora podamos ver sus límites fundamentales."
"La postselección todavía tiene algo de lucha, pero este trabajo realmente debería hacer que la gente piense en los enfoques modernos de la tecnología cuántica óptica".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Bristol . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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