罗切斯特理工学院(Rochester Institute of Technology)的研究人员帮助开发了一种用于量化纠缠的新技术,该技术对开发计算、仿真、安全通信等领域的下一代技术具有重大意义。研究人员在《自然通讯》杂志最近的一篇文章中概述了他们测量纠缠度的新方法。
当两个量子粒子(如光子、电子或原子)纠缠在一起时,它们之间有一种特殊的关联,即使粒子相隔很远,这种关联也会在它们的测量中显现出来。这一独特的性质,只能通过量子力学来解释,是作为国家量子计划一部分的许多技术的核心。
“量子纠缠是一种资源,可以用来做重要的任务,如量子计算或安全通信,”助理教授Gregory Howland说,他是RIT未来光子计划的成员之一。“两个纠缠量子粒子的人可以产生一个牢不可破的密钥,用来来回发送信息,如果有第三方截取了信息,根据物理定律,他们不可能破译信息。”
随着量子技术变得越来越复杂,用户将需要一种方法来计算给定系统中存在多少量子纠缠。对于本研究中涉及空间纠缠光子对的系统,新技术所需的测量量比以前的方法少一百万倍。由于该技术是基于信息论的,因此测量技术的另一个好处是永远不要高估系统中的纠缠度。
豪兰德说:“这一点至关重要,因为这意味着我们永远不会意外地告诉你,你拥有的资源比你实际拥有的要多。”“这对安全通信尤其重要,在安全通信中,你要努力避免敌方截获信息。”