Física

Gran Avance en la Exploración del Entrelazamiento Cuántico

Entrelazamiento Cuántico

Crédito: CC0 Dominio Público

Los científicos avanzan rápidamente hacia avanzadas aplicaciones en los campos de la comunicación cuántica y la computación

El entrelazamiento cuántico es quizás uno de los fenómenos más intrigantes conocidos por la física. Describe cómo los destinos de múltiples partículas pueden entrelazarse, incluso cuando están separadas por grandes distancias.

Es importante destacar que las distribuciones de probabilidad necesarias para definir los estados cuánticos de estas partículas se desvían de las curvas en forma de campana o ‘Gaussianas’ que subyacen a muchos procesos naturales. Sin embargo, las curvas ‘no gaussianas’ no se aplican solo a los sistemas cuánticos.

También pueden estar compuestos por mezclas de curvas ‘gaussianas’ regulares, lo que genera dificultades para los físicos que estudian el entrelazamiento cuántico. En una nueva investigación publicada en EPJ D, Shao-Hua Xiang y sus colegas de la Universidad de Huaihua en China proponen una solución a este problema. Sugieren un conjunto actualizado de ecuaciones que permita a los físicos verificar fácilmente si un estado no ‘gaussiano’ es realmente cuántico o no.

«El entrelazamiento cuántico es el fenómeno físico que ocurre cuando un par o grupo de partículas se genera, interactúa o comparte la proximidad espacial de tal manera que el estado cuántico de cada partícula del par o grupo no puede describirse independientemente del estado del otros, incluso cuando las partículas están separadas por una gran distancia. El tema del entrelazamiento cuántico está en el corazón de la disparidad entre la física clásica y la física cuántica”.

A medida que los físicos hacen más descubrimientos sobre la naturaleza del entrelazamiento cuántico, progresan rápidamente hacia aplicaciones avanzadas en los campos de la comunicación cuántica y la computación. El enfoque adoptado en este estudio podría demostrar el aceleramiento del ritmo de estos avances. Xiang y sus colegas reconocen que, si bien todos los esfuerzos previos para distinguir entre ambos tipos de curva no ‘gaussiana’ han tenido cierto éxito, sus elecciones de curvas ‘gaussianas como punto de partida han significado hasta ahora que ningún enfoque haya demostrado ser completamente efectivo.

Basado en el argumento de que no puede haber ninguna referencia ‘gaussiana’ realmente confiable para ningún estado genuinamente cuántico ‘no gaussiano’, los investigadores presentan un nuevo marco teórico.

En su enfoque, el equipo de Xiang codificó características no ‘gaussianas’ en las matemáticas de las funciones de distribución ‘Wigner’, que están relacionadas con las distribuciones de probabilidad de partículas cuánticas.

los estados cuánticos

Sus ecuaciones actualizadas eliminaron muchas de las complicaciones típicamente involucradas con la determinación de curvas ‘no gaussianas’ a partir de puntos de referencia ‘gaussianos’; simplificando así enormemente los cálculos involucrados. Si sus técnicas se aceptan ampliamente, podrían permitir a los investigadores estudiar y explotar de manera más efectiva uno de los fenómenos más misteriosos conocidos por la física.

 

By: Phys.org / Springer 

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