Físicos encontraram uma violação extrema do realismo local em Estados quânticos hipergrafos

0

Muitas tecnologias quânticas dependem de estados quânticos que violam o realismo local, o que significa que eles violam espacialmente (por exemplo, quando partículas emaranhadas influenciam uns aos outros de longe) ou realisticamente (a suposição de que estados quânticos têm propriedades bem definidas, independentes de medida) ou possivelmente ambos. A violação do realismo local é uma das muitas características contra-intuitivas, ainda que com suporte experimental, do mundo quântico.

Determinar ou não multiparticle estados quânticos violar realismo local pode ser um desafio. Agora em um novo documento, os físicos têm demonstrado que uma grande família de multiparticle estados quânticos, chamados Estados Hipergrafo viola realismo local de muitas maneiras. Os resultados sugerem que estes Estados podem servir como recursos úteis para tecnologias quânticas, como computadores quânticos e detecção de ondas gravitacionais.

Os físicos, Mariami Gachechiladze, Costantino Budroni e Otfried Gühne na Universidade de Siegen, na Alemanha, publicaram seu livro sobre os Estados de Hipergrafo quântica em uma edição recente da Physical Review Letters.

As propriedades dos sistemas quânticos multiparticle são descritas por estados quânticos, alguns dos quais podem ser representados em um gráfico onde cada ponto corresponde a uma partícula e cada aresta para a interação entre partículas. Enquanto alguns estados quânticos pode ser representados por gráficos comuns, outros são representados por hipergrafos. Em um gráfico de ordinário, dois pontos podem ser conectados por uma borda, enquanto em um hipergrafo, um hyperedge pode conectar mais de dois vértices. Considerando que uma aresta comum geralmente é desenhada como uma linha reta entre dois vértices, uma hyperedge é descrito como uma curva ao redor de três ou mais vértices.

No novo estudo, os físicos descobriram que quântica Hipergrafo Estados têm correlação perfeita que são altamente não-local. Como explicam os cientistas, isso significa que Estados Hipergrafo fortemente violem realismo local.

Os físicos também mostraram que quanto maior for o número de partículas em um hipergrafo quântica do estado, quanto mais fortemente viola realismo local, com a força cresce exponencialmente com o número de partículas. Além disso, mesmo se um estado de Hipergrafo quântica perde uma de suas partículas, continua a violar o realismo local. Esta robustez à perda de partículas é em contraste com outros tipos de estados quânticos, que já não violam o realismo local se perdem uma partícula. Esta propriedade é particularmente atraente para aplicações, já que ele pode permitir mais ruído em experimentos.

Uma tal aplicação potencial é quântica de computação, que pode beneficiar porque a violação exponencial encontrada aqui é esperada para corresponder a uma vantagem exponencial para determinadas tarefas de computação. Outra aplicação é metrologia quântica, onde os físicos tirar proveito das propriedades quânticas para fazer medições extremamente precisas que não seria possíveis usar técnicas de medição clássica.

[PHYS.org]

Leave A Reply