Michele Fanto (a sinistra), un dottorato di ricerca in ingegneria dei microsistemi RIT. studente e responsabile sperimentale per il gruppo di scienza dell'informazione quantistica del laboratorio di ricerca dell'aeronautica; James Schneeloch (al centro), un ricercatore post-dottorato presso l'Air Force Research Laboratory U.S. Air Force; e Gregory Howland (a destra), assistente professore RIT, sono stati tra i ricercatori a sviluppare una nuova tecnica per misurare l'entanglement quantistico. Credito:A. Sue Weisler/RIT
I ricercatori del Rochester Institute of Technology hanno contribuito a sviluppare una nuova tecnica per quantificare l'entanglement che ha importanti implicazioni per lo sviluppo della prossima generazione di tecnologia nel campo dell'informatica, simulazione, comunicazione sicura e altri campi. I ricercatori hanno delineato il loro nuovo metodo per misurare l'entanglement in un recente Comunicazioni sulla natura articolo.
Quando due particelle quantistiche, come i fotoni, elettroni o atomi, diventano entangled, hanno correlazioni speciali che si manifestano nelle loro misurazioni anche quando le particelle sono separate da una distanza enorme. Questa proprietà unica, che può essere spiegato solo attraverso la meccanica quantistica, è al centro di molte delle tecnologie nell'ambito della National Quantum Initiative.
"L'entanglement quantistico è una risorsa che può essere utilizzata per svolgere compiti importanti come l'informatica quantistica o la comunicazione sicura, ", ha affermato l'assistente professore Gregory Howland, un membro della Future Photon Initiative di RIT. "Due persone che hanno entangled particelle quantistiche possono generare una chiave indistruttibile per inviare messaggi avanti e indietro l'un l'altro in modo tale che se una terza parte intercetta il messaggio, per le leggi della fisica è impossibile per loro decodificare il messaggio."
Man mano che le tecnologie quantistiche diventano più complesse, gli utenti avranno bisogno di un modo per calcolare quanto entanglement quantistico esiste all'interno di un dato sistema. Per il sistema in questo studio, che coinvolge coppie di fotoni spazialmente entangled, la nuova tecnica richiedeva un milione di volte in meno di misurazioni rispetto ai metodi precedenti. E poiché la tecnica si basa sulla teoria dell'informazione, la tecnica di misurazione ha l'ulteriore vantaggio di non sovrastimare mai quanto entanglement c'è in un sistema.
"Questo si rivela fondamentale perché significa che non ti diciamo mai accidentalmente che hai più risorse di quelle che hai realmente, " Howland ha detto. "È particolarmente importante per qualcosa come una comunicazione sicura, dove stai cercando di evitare che un avversario intercetti un messaggio."
