Команда физиков из России и Израиля нашла универсальный способ создания квантовых корреляций и запутанностей. С его помощью получится задавать необходимые параметры системы, чтобы влиять на ход экспериментов в режиме реального времени. Технология выведет на новый уровень обработку квантовой информации в современных оптических чипах. Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда, опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Квантовая запутанность — явление, при котором разделенные в пространстве частицы оказываются связаны между собой. Они взаимодействуют друг с другом со сверхсветовой скоростью. Это состояние является основой для анализа квантовой информации, вычислений и разработки сверхбыстрых процессоров. Генерация квантовых запутанностей необходима устройствам на основе сверхпроводящих кубитов. Такими являются чипы новых поколений и квантовые компьютеры. При помощи современных систем возможно разработать установки, способные создать условия для генерации запутанностей. Однако их характеристики неизменны и закладываются при производстве конструкций. Это значительно ограничивает технические возможности исследований.
Группа ученых-физиков попыталась решить проблему с помощью нового теоретического протокола для генерации устойчивых квантовых корреляций и запутанных состояний. Метод универсален и может использоваться для управления в динамически модулированных квантовых системах. Протокол добавляет в систему так называемый «тумблер», который может переключать режимы ― с группировки (частицы излучаются группами) на антигруппировку (каждая частица излучается самостоятельно). Тогда желаемого эффекта добиться гораздо легче.
«Еще мы предложили простой, но весьма эффективный способ генерации частотной гребенки системы: берем два кубита, помещаем в систему и "трясем" их уровни. В итоге получается шахматная диаграмма эффектов группировки и антигруппировки, защищенных симметрией системы, и возможность динамически генерировать запутанные состояния с определенной точностью, просто найдя нужный закон "тряски"», — рассказал Денис Ильин из Университета ИТМО.
Также специалисты показали, что взаимными корреляциями между сигналами в квантовых системах можно управлять при одноканальной передаче квантовой оптической информации.
В будущем авторы планируют развивать исследование и экспериментально подтверждать гипотезу, а также изменять параметры исследуемой системы, вводя в нее механические степени свободы.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
