🚀 Квантовые технологии основываются на создании и управлении квантовыми состояниями, особенно запутанностью. 💫 В квантовой физике запутанность означает связь между частицами: измерение одной мгновенно влияет на результат измерения другой, даже на расстоянии — и это явление нельзя объяснить классической физикой!
🔍 Главная проблема при создании устойчивых квантовых систем — уязвимость запутанности к шуму (случайным взаимодействиям с окружающей средой). Такие помехи разрушают квантовые состояния и снижают эффективность технологий.
🎯 Учёные из Шаньдунского университета (Китай) и Национального университета Чэн Кун (Тайвань) экспериментально восстановили «скрытые» квантовые корреляции в состояниях высокой размерности. Их метод, описанный в [статье](https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.150201) в Physical Review Letters, использует локальную фильтрацию на одном экземпляре (ScLF).
💡 «Создание и управление запутанностью всегда сопряжены с ошибками, что снижает эффективность квантовых вычислений», — пояснил соавтор работы Хэ Лу. 🌌 «Традиционные методы очистки требуют много копий состояний, что сложно реализовать для фотонных систем из-за слабого взаимодействия между фотонами».
📸 Фотонные системы (на основе частиц света) долгое время оставались проблемой для существующих протоколов очистки. Новый подход ScLF обещает стать прорывом: он проще в реализации и подходит для масштабирования!
💬 «Идея пришла в 2019 году, когда мы с Ляном обсуждали „активацию телепортационных возможностей“ через ScLF», — вспоминает Лу. 🧩 «Мы поняли, что это именно то, что искали!»
🔬 Главные задачи исследования:
1. Продемонстрировать восстановление нелокальности (парадоксальной связи частиц) в состояниях Вернера.
2. Показать, что метод масштабируем и применим к фотонным системам.
🌈 Эксперименты проводились на двухкубитной фотонной системе с кодированием в степенях свободы фотонов. Техника ScLF оказалась удивительно простой: достаточно заблокировать один из трёх оптических путей! 🌟 Теория и численные модели подтвердили эффективность метода даже при экспериментальных ошибках.
🔮 «Самым захватывающим стало повторное открытие декомпозиции кубитов для состояний Вернера, — поделился Лян. — Это не только объяснило, почему ScLF лучше других методов, но и позволило впервые доказать нелокальность состояний высокой размерности через 30 лет после работы Попеску!»
🚨 Выводы исследования бросают вызов классическим представлениям: полезная запутанность может существовать даже в «зашумлённых» системах! 💥 В будущем учёные планируют:
- Создать более эффективные протоколы очистки (Лян).
- Исследовать многомерные квантовые состояния с помощью интегральной оптики (группа Лу).
🌐 «Наша работа — первый шаг. Сейчас мы хотим выйти за пределы трёхмерных систем», — заключил Лу. Время квантовых технологий только начинается! ⚛️
📚 Подробнее: [Quantum Physics Forum](https://www.physicsforums.com/forums/quantum-physics.62/)
© 2025 Science X Network