エンタングルメントは、2つの粒子がどれだけ離れていても、同じ運命を共有するように相関するユニークな量子機械的現象です。この現象は、量子情報処理と通信技術で広範囲に研究され、利用されています。
最近、ウィーン大学とオーストリア科学アカデミーの物理学者は、環境騒音やその他の甲型効果のために解かれた量子光の絡み合いを回復する方法を開発しました。このブレークスルーは、量子コンピューティング、量子暗号化、および量子センシングアプリケーションに大きな意味を持ちます。
実験セットアップ:
科学者は、特異的に設計された光回路を通過する単一光子(光の粒子)のビームを含むセットアップを使用しました。光子は最初は絡み合っていましたが、環境との相互作用により、それらの絡み合いは破壊されました。
修復プロセス:
エンタングルメントを復元するために、研究者は「量子フィードバックコントロール」と呼ばれる手法を利用しました。このアプローチでは、光子の偏光(その向きに関連する量子特性)の測定が実行され、結果を使用して光回路をリアルタイムで調整します。
このフィードバックメカニズムにより、光子の波動関数の操作が可能になり、エンタングルメントが効果的に復元されます。採用されている手法は、量子エラー補正の原則に依存しています。これは、ノイズとエラーの存在下で量子情報処理システムの信頼性を維持するために不可欠です。
重要性:
エンタングルメントを回復する能力は、量子情報処理とコミュニケーションの新しい可能性を開きます。それは、脱分岐効果に対する量子システムの堅牢性を高めます。これは、量子技術の実際の実装において特に有害な場合があります。
このブレークスルーはまた、量子非生物の調査や複雑な量子システムにおけるエンタングルメントダイナミクスの正確な特性評価など、量子力学の基本的な側面を探る方法を舗装します。
絡み合った量子光の絡み合いを回復することは、量子物理学の主要なマイルストーンであり、環境ノイズや甲込んでいる実用的な量子技術を実現するための重要なステップを表しています。