Исследователи из Шаньдунского университета и Национального университета Чэнкунга сделали значительный шаг к созданию более надежных квантовых технологий. Впервые им удалось извлечь скрытые квантовые корреляции из трехмерных запутанных состояний с помощью уникального метода однокопийной локальной фильтрации (ScLF). Результаты их работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).
Квантовая запутанность, являющаяся основой квантовых компьютеров и систем связи, крайне восприимчива к внешнему шуму, который может разрушить связи между частицами и снизить эффективность технологий. Однако метод ScLF позволяет «очистить» одно запутанное состояние, не требуя многократного копирования или сложного взаимодействия между фотонами, что раньше считалось необходимым.
«Создание идеальной запутанности практически невозможно», — отметил соавтор исследования, профессор Хэ Лу. — «Поэтому мы искали простой и практически осуществимый способ ее восстановления и нашли его в методе ScLF».
Исследователи работали с квантовыми состояниями, известными как состояния Вернера, которые часто считаются «слишком шумными» для демонстрации нелокальности — ключевого квантового эффекта. Однако применив ScLF к трехуровневой системе фотонов, ученые смогли извлечь и зафиксировать феномен скрытой нелокальности, что стало первым случаем с тех пор, как теоретик Санду Попеску предположил такую возможность 30 лет назад.
«Мы продемонстрировали, что даже одно «грязное» квантовое состояние содержит мощные ресурсы, если к нему подойти правильно», — добавил соавтор Ен-Чен Лян из Центра квантовых технологий QFort.
Работа этой группы открывает новые горизонты для более простых и масштабируемых методов очистки и усиления квантовых связей, особенно в многомерных фотонных системах. В будущем исследователи планируют адаптировать метод для еще более высоких измерений с использованием интегральной оптики, что поможет преодолеть ограничения объемных оптических установок.
К тому же, ранее ученые обнаружили, что некоторые объекты могут быть невидимы для человеческого глаза.