Onderzoekers van de UAB hebben een methode bedacht om de sterkte van de superpositiecoherentie in een gegeven kwantumtoestand te meten. De methode, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society A , is gebaseerd op de meting van experimentele parameters die verband houden met de zichtbaarheid van de interferentierandpatronen die worden geproduceerd wanneer de twee toestanden worden gesuperponeerd.

Een van de belangrijkste principes van de kwantumfysica is de superpositie van toestanden. Systemen bevinden zich tegelijkertijd in verschillende toestanden, dat wil zeggen "levend en dood" tegelijkertijd, in het geval van het gedachte-experiment van de kat van Schrödinger. Wanneer gemeten, de superstaat stort in tot een van de mogelijkheden. Zolang de superpositie duurt, het systeem zou zich in een coherente toestand bevinden. In echte systemen, een reeks verschillende elementaire deeltjes of atomen die in een staat van superpositie bestaan, bijvoorbeeld tegelijkertijd in verschillende posities, met verschillende energieniveaus, of met twee tegengestelde spins (roterende banen) - zou een zwakke coherentie hebben. De superpositie wordt gemakkelijk verbroken door de trillingen die gepaard gaan met temperatuur- en omgevingsinteracties.

Onderzoekers van het UAB Department of Physics en het Indian Institute of Science, Onderwijs en onderzoek Kolkata stelt een nieuwe manier voor om de robuustheid van de kwantumcoherentie van een gesuperponeerde toestand te meten. De methode is gebaseerd op het meten van de zichtbaarheid van interferentieranden die worden gekenmerkt door afwisselende donkere en intense strepen die worden geproduceerd wanneer twee coherente toestanden samenvallen.

Volgens UAB-onderzoeker Andreas Winter, "Het bestaan ​​van kwantumsuperposities vormt de kern van de niet-klassieke aard van de kwantumfysica. Het manifesteert zich door interferentiepatronen te produceren in interferometrische experimenten. We laten zien dat elke zichtbaarheidsparameter van het interferentiepatroon, zoals het verschil tussen maxima en minima in intensiteit, geeft aanleiding tot een zekere mate van samenhang. De studie verbindt zo de recent ontluikende, maar tot nu toe abstracte brontheorie van coherentie met concrete en fysiek relevante observaties."

De wetenschappers, experts in informatiekwantumtheorie, de intrinsieke eigenschappen van de kwantummechanica bestuderen, zoals verstrengeling, onzekerheid, superpositie, indeterminisme en interferentie, om te worden gebruikt als bronnen bij de verwerking van kwantuminformatie, de basis van toekomstige kwantumcomputers.