به گزارش مجله خبری نگار، محققان دانشگاه شاندونگ و دانشگاه ملی چنگکونگ گامی بزرگ به سوی فناوریهای کوانتومی قویتر برداشتهاند. آنها برای اولین بار استخراج همبستگیهای کوانتومی پنهان از حالتهای درهمتنیده سهبعدی را با استفاده از یک روش تخصصی به نام فیلترینگ محلی تک نسخهای (ScLF) نشان دادهاند. این کار در مجله Physical Review Letters (PRL) منتشر شده است.
درهمتنیدگی کوانتومی - پایه و اساس رایانههای کوانتومی و سیستمهای ارتباطی - به شدت به نویز خارجی حساس است. این نویز ارتباط بین ذرات را مختل میکند و کارایی این فناوریها را کاهش میدهد. با این حال، ScLF اجازه میدهد تا یک حالت درهمتنیده بدون نیاز به کپیهای متعدد و تعاملات پیچیده بین فوتونها - که قبلاً ضروری تصور میشد - "پاکسازی" شود.
پروفسور هه لو، یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد: «ایجاد درهمتنیدگی کامل عملاً غیرممکن است؛ بنابراین ما به دنبال یک روش ساده و عملی برای بازیابی آن بودیم. ما آن را در روش ScLF یافتیم.»
محققان با حالتهای کوانتومی معروف به حالتهای ورنر کار کردند که عموماً برای نشان دادن غیرموضعی بودن - یک اثر کوانتومی بنیادی - "بیش از حد پر سر و صدا" در نظر گرفته میشوند. با این حال، با اعمال ScLF به یک سیستم سه بعدی (سهسطحی) از فوتونها (ذرات نور)، دانشمندان توانستند پدیده غیرموضعی بودن پنهان را استخراج و شناسایی کنند - اولین بار از زمانی که نظریهپرداز ساندو پوپسکو چنین امکانی را ۳۰ سال پیش مطرح کرد.
ین-چن لیانگ، یکی از نویسندگان مقاله از مرکز فناوریهای کوانتومی QFort، افزود: «ما نشان دادهایم که حتی یک حالت کوانتومی «کثیف» نیز اگر به درستی مدیریت شود، حاوی منابع قدرتمندی است.»
کار این تیم، راه را برای روشهای سادهتر و مقیاسپذیرتر برای خالصسازی و بهبود کوپلینگهای کوانتومی - بهویژه در سیستمهای فوتونی چندبعدی - هموار میکند. در آینده، محققان قصد دارند این روش را با استفاده از اپتیک یکپارچه، حتی برای ابعاد بالاتر نیز تطبیق دهند که بر محدودیتهای چیدمانهای اپتیکی حجمی غلبه خواهد کرد.