Een team van onderzoekers heeft een aanpak voorgesteld om verstrengeling te kwantificeren met behulp van de standaard getuigeprocedure voor verstrengeling onder drie veel voorkomende experimentele scenario's. Hun werk is gepubliceerd in Physical Review Letters .

Twee fundamentele taken in het onderzoek naar kwantumverstrengeling zijn de detectie en kwantificering van verstrengeling. Verstrengelingsgetuigen (EW's), waarneembare grootheden die negatief zijn voor verstrengelde staten en positief voor scheidbare staten, worden op grote schaal gebruikt om verstrengeling onder verschillende experimentele scenario's te detecteren vanwege de eenvoud en sterke detectiemogelijkheden ervan. Tot nu toe zijn EW's alleen gebruikt om de aanwezigheid van verstrengeling te detecteren, maar zwijgen ze over het schatten van de hoeveelheid verstrengeling die in de staat aanwezig is.

Het team bestaande uit prof. Yu Sixia, Associate Researcher Sun Liangliang en Zhou Xiang van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China (USTC) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) en anderen, vulde deze leemte in het onderzoek op door te ontdekken dat EW kan worden genormaliseerd tot een spoorafstand die de onderscheidbaarheid karakteriseert tussen experimentele gegevens gegenereerd door een gegeven verstrengelde toestand en door een scheidbare toestand onder identieke metingen.

De onderscheidbaarheid is de kern van de verstrengelingskwantificator en kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan algemene verstrengelingsmaatstaven te binden. In het scenario van vertrouwde apparaten karakteriseert de genormaliseerde EW het optimale onderscheid tussen de gegeven status en de scheidbare status.

In het apparaatonafhankelijke (DI) scenario kwantificeert de genormaliseerde EW het optimale onderscheid tussen de kwantumcorrelaties die door de gegeven toestand worden gegenereerd en de lokale correlaties die door een scheidbare toestand worden gegenereerd. Een soortgelijke normalisatie van de EW wordt bereikt in het meetapparaatonafhankelijke (MDI)-scenario.

Deze verstrengelingskwantificator stelt onderzoekers in staat de ondergrenzen van verschillende verstrengelingsmaatregelen te schatten op basis van de gemiddelde waarde van de EW's, ongeacht het experimentele scenario. EW's zwijgen niet langer over de kwantificering van verstrengeling.

Bovendien kunnen voor meerdelige systemen de genormaliseerde EW's worden gebruikt om de verstrengelingsdiepte te schatten, wat het minimale aantal verstrengelde deeltjes is. Wanneer het aantal deeltjes het oneindige nadert, biedt deze methode een rigoureuze ondergrens die asymptotisch neigt naar de exacte waarde van verstrengeling.

De recensenten van het artikel prezen dit werk en zeiden dat het "een belangrijke kwestie uitvoerig heeft aangepakt, waardoor verstrengelingsexperimenten een breder scala aan verstrengelingsmaatregelen konden omvatten."

Meer informatie: Liang-Liang Sun et al., De mate van verstrikking door getuigenoperatoren beperken, Fysieke beoordelingsbrieven (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.110204. Op arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2312.04897

Journaalinformatie: Fysieke beoordelingsbrieven , arXiv

Aangeboden door de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China