Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Entanglement cu ioni diferiti

Doua grupe de cercetare diferite (University of Oxford in the UK si cealalta the National Institute of Standards and Technology (NIST) in Boulder, Colorado) au anuntat realizarea pentru prima data a entanglement-ului cuantic (legatura cuantica) intre doua nuclee de natura diferita.
Intr-un computer cuantic, informatia este memorata si transmisa in unitati de qubits (biti cuantici), cu ajutorul fotonilor sau ionilor. Qbits-ii insa isi pot pierde natura cuantica in urma interactiei cu materia inconjuratoare (colapsarea functiei de unda). In schimb, in interactia cu alti qbits-i, ei pot fi folositi in computerele cuantice.
In general, diversi qbits-i au un suport fizic specific si trebuie sa realizeze diverse functii dintr-un computer cuantic. Qbits-ii ce pot fi izolati usor pot fi folositi pentru memorarea informatiei, iar qbits-ii ce pot interactiona intr-un mod specific pot fi folositi folositi pentru procesarea informatiei. Pentru a putea functiona, o asemenea schema hibrida trebuie sa asigure si transferul informatiei de le un tip de qbits-i la altul, adica trebuie folositi suporti diferiti ce sunt insa entanglati (legati) cuantic.

Transferul informatiei
Entanglement-ul asigura o legatura cuantica intre starile a doua sau mai multe particule. Starile de particule entangle-ate sunt indisolubil legate intre ele, indiferent la ce distanta s-ar afla acestea, astfel ca orice schimbare a unei stari se traduce intr-o schimbare corespunzatoare a celeilalte stari.
Un aranjament de computer cuantic se poate realiza prin captarea intr-o camera vidata de ioni de natura diferita, care s-a dovedit ca prezinta stari ce pot fi entangle-ate.
Chris Ballance et. al. de la Oxford au folosit doua tipuri diferite de ioni ala aceluiasi element: Ca-40 si Ca-43, in timp ce grupul de la NIST, Ting Rei Tan, Dave Wineland et. al. au utilizat Be-9 si Mg-25.
Experimental s-a realizat o interactie de tip „feromagnetic” intre spinii celor doi ioni diferiti, aflati la distanta de cativa microni, folosind, fie o radiatie laser, fie una de microunde. In acest fel s-au obtinut stari in care daca spinul unuia din ioni este „up”, spinul celuilalt va fi in aceeasi directie.

Realizarea entanglement-ului
Acum trebuia sa fie verificata starea de entanglement a acestei stari feromegnetice. In acest scop s-a masurat corelatia intre spinii celor doi ioni. Primul ion a fost pregatit intr-o superpozitie de stari cuantice permise atat cu spin-up cat si spin-down. Apoi s-a conectat interactia feromagnetica. Ca urmare, s-au obtinut perechi de ioni in superpozitie cuantica, in care fie ambii sunt cu spin-up sau ambii cu spin-down.
Daca se face o masurare asupra primului ion, in urma careia acesta trece in starea de spin opusa, rezultatul este unul aleator. Insa, daca ionii sunt entangle-ati, rezultatul masurarii facute si asupra celui de-al doilea ion va fi influentat de rezultatul masurarii asupra primului ion. Existenta unei corelatii intre starile de spin ale celor doi ioni pune in evidenta existenta entanglement-ului. Daca in cazul clasic limita superioara a valorii corelatiei este 2, grupul de la NIST a masurat o valoare 2.70, echivalenta cu 40 sigma (abateri standard) fata de valoarea clasica. Grupul de la Oxford a obtinut o valoare a corelatiei de 2.228, echivalenta cu 15 sigma fata de valoarea clasica. Ambele valori sunt elocvente.

Rezultatul arata ca ionul de Ca-43 este cel mai potrivit ion, cu stari qubit, pentru memorarea informatiei cuantice pe timp de cca un minut. Pe de alta parte, Ca-40 este cel mai potrivit pentru transferul informatiei cuantice, cu stari pretabile la interactia cu fotonii laser.

link: http://physicsworld.com/cws/article/news/2016/jan/12/physicists-take-entanglement-beyond-identical-ions

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger