Квантовая запутанность, несомненно, является одним из наиболее сложных понятий в науке. Однако все её фундаментальные принципы довольно просты. Понимание запутанности открывает путь к более глубокому постижению таких концепций, как множественность миров в квантовой теории. Несмотря на то, что квантовая запутанность окутана ореолом таинственности и связана с концепцией “многих миров”, она, по сути, представляет собой доволно простые научные идеи с земными следствиями и практическими приложениями. Цель данного текста – объяснить понятия запутанности и множества миров максимально доступным и ясным образом. Важно отметить, что запутанность не является исключительно квантовым явлением. Для лучшего понимания её сущности целесообразно начать с рассмотрения простой, классической модели запутанности. Это позволит нам отделить специфические особенности самой запутанности от других особенностей квантовой теории.
Запутанность появляется в ситуациях, в которых у нас есть частичная информация о состоянии двух систем. К примеру, нашими системами могут стать два объекта – назовём их каоны. «К» будет обозначать «классические» объекты. Но если вам очень хочется представлять себе что-то конкретное и приятное – представьте, что это пирожные.
Наши каоны будут иметь две формы, квадратную или круглую, и эти формы будут обозначать их возможные состояния. Тогда четырьмя возможными совместными состояниями двух каонов будут: (квадрат, квадрат), (квадрат, круг), (круг, квадрат), (круг, круг). В таблице указана вероятность нахождения системы в одном из четырёх перечисленных состояний.
Российские ученые предложили новую технологию генерации произвольных двухкубитных запутанных состояний
Исследователи из известного российского центра квантовых технологий МГУ разработали новые методы формирования двухкубитных запутанных состояний фотонов. Эти состояния являются базисными и позволяют строить квантовые оптические сети, а также создавать квантовые вычислительные системы. В результате проведенных исследований было установлено, что ранее известные методы генерации подобных квантовых состояний являются достаточно далекими от возможного предела эффективности. Это позволило предложить и опробировать новые более эффективные методы получения этих состояний. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Applied. Исследования выполнены в рамках Дорожной карты РФ по квантовым вычислениям, Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» и поддержаны фондом «БАЗИС».
Работа является частью большого исследования по созданию квантовых вычислителей с использованием фотонов и интерферометров, которые ведутся в Центре квантовых технологий МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с Российским квантовым центром в рамках Дорожной карты по квантовым вычислениям.
Источник: Integral
Свежие комментарии