Fisikawan Quantum Mencapai Rekor Entanglement

KUTULIS INFO - Beberapa teknologi kuantum baru mulai dari sensor yang sangat tepat hingga komputer kuantum universal membutuhkan sejumlah besar bit kuantum untuk mengeksploitasi kelebihan fisika kuantum. Fisikawan di seluruh dunia bekerja untuk menerapkan sistem terjerat dengan semakin banyak bit kuantum. Rekor ini saat ini dipegang oleh kelompok riset Rainer Blatt di Institute of Experimental Physics di University of Innsbruck. Pada tahun 2011, para fisikawan melibatkan 14 bit kuantum yang dapat dialamatkan secara individual untuk pertama kalinya dan dengan demikian menyadari register quantum terbesar yang terjerat. Sekarang, tim peneliti yang dipimpin oleh Ben Lanyon dan Rainer Blatt di Institut Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Austria, bersama dengan ahli teori dari Universitas Ulm dan Institut Optik Kuantum dan Informasi Quantum di Wina, kini telah menyadari keterikatan multi-partikel terkontrol dalam sistem 20 bit kuantum. Para peneliti mampu mendeteksi belitan multi-partikel asli antara semua kelompok tetangga dari tiga, empat dan lima bit kuantum.


Fisikawan Quantum Mencapai Rekor Entanglement

Belitan multi-partikel asli


Secara fisik, partikel terjerat tidak dapat digambarkan sebagai partikel individu dengan keadaan yang ditentukan, tetapi hanya sebagai sistem yang lengkap. Sangat sulit untuk memahami belitan ketika banyak partikel terlibat. Di sini perbedaan harus dibuat antara belitan partikel individu dan belitan multi-partikel asli. Belitan multi-partikel asli hanya dapat dipahami sebagai properti dari keseluruhan sistem semua partikel yang terkait dan tidak dijelaskan oleh kombinasi subsistem yang terjerat.

Di Institute of Quantum Optics dan Quantum Information di Innsbruck, tim fisikawan sekarang telah menggunakan sinar laser untuk melibatkan 20 atom kalsium dalam percobaan perangkap ion dan mengamati propagasi dinamis dari belitan multi-partikel dalam sistem ini. "Partikel-partikel ini pertama kali terjerat berpasangan," jelas Lanyon. "Dengan metode yang dikembangkan oleh rekan-rekan kami di Wina dan Ulm, kita kemudian dapat membuktikan penyebaran lebih lanjut dari keterikatan ke semua kembar tiga partikel tetangga, kebanyakan kembar empat dan beberapa kuintal dua.

Metode deteksi baru

Metode pendeteksian ini dikembangkan oleh kelompok riset Martin Plenio di tim Universitas Ulm dan Marcus Huber di IQOQI Vienna. "Kami telah memilih pendekatan MacGyver," kata penulis pertama Nicolai Friis dengan seringai. "Kami harus menemukan cara untuk mendeteksi keterikatan multi-partikel dengan sejumlah kecil pengaturan pengukuran yang layak." Para peneliti di Wina dan Ulm mengambil pendekatan komplementer: kelompok di sekitar Huber dan Friis menggunakan metode yang hanya membutuhkan beberapa pengukuran dan yang hasilnya dapat dengan mudah dievaluasi. Dengan cara ini, belitan tiga partikel dapat ditunjukkan dalam percobaan. Para ahli teori dari Ulm menggunakan teknik yang lebih kompleks berdasarkan metode numerik. "Meskipun teknik ini efisien,

Langkah besar menuju aplikasi

"Ada sistem kuantum seperti gas ultra-dingin di mana keterikatan antara sejumlah besar partikel telah terdeteksi," menekankan Nicolai Friis. "Namun, eksperimen Innsbruck mampu mengatasi dan membaca setiap bit kuantum tunggal secara individual." Oleh karena itu cocok untuk aplikasi praktis seperti simulasi kuantum atau pemrosesan informasi kuantum. Rainer Blatt dan timnya berharap untuk lebih meningkatkan jumlah bit kuantum dalam percobaan. "Tujuan jangka menengah kami adalah 50 partikel," katanya. "Ini bisa membantu kami menyelesaikan masalah yang superkomputer terbaik saat ini masih gagal untuk diselesaikan."

Metode yang dikembangkan untuk percobaan perangkap ion di Innsbruck akan digunakan lebih luas, para fisikawan di Ulm dan Wina yakin. "Kami ingin mendorong batas-batas metode kami lebih jauh," kata Friis dan Marty. "Dengan memanfaatkan simetri dan berfokus pada pengamatan tertentu, kita dapat lebih mengoptimalkan metode ini untuk mendeteksi belitan multi-partikel yang lebih luas.

Penelitian ini secara finansial didukung oleh Austria Dana Sains FWF dan Uni Eropa, antara lain, dan diterbitkan di Physical Review X .

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Fisikawan Quantum Mencapai Rekor Entanglement"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel