Впервые обнаружена высокая степень квантовой запутанности в кристалле странного металла размером в несколько сантиметров

Экспериментаторы из Венского технического университета исследовали кристалл так называемого странного металла размером в несколько сантиметров, и обнаружили высокую степень квантовой запутанности. Это стало возможным благодаря четко определенному методу — квантовой информации Фишера. Данная работа устанавливает новый мост между физикой твердого тела и квантовой физикой: квантовую запутанность можно непосредственно количественно оценить в макроскопическом материале типа странного металла. Статья опубликована в журнале Nature Physics.

Экспериментальное усиление случайности

Учёные из Цюрихского технологического института (ETH) под руководством Ренато Реннера и Андреаса Вальраффа из физического факультета продемонстрировали, как можно усилить случайность с помощью квантовой физики. Их результаты, опубликованные в журнале Nature, представляют собой важный этап в этой области.

Квантовый ключ к пониманию хаоса позволяет передавать изображения через сложные среды с использованием квантовой запутанности

Точная передача пространственной информации, такой как изображение объекта, является серьезной проблемой в современной оптике. Однако эта задача усложняется, как только свет проходит через неупорядоченные среды, такие как биологические ткани, атмосферная турбулентность или многомодовые оптические волокна. В таких условиях рассеяние искажает информацию, делая итоговое изображение совершенно нечитаемым. Учёные из Института нанонаук в Париже, лаборатории Кастлера-Бросселя и Университета Глазго разработали инновационный метод, который делает рассеивающую среду прозрачной исключительно для информации, переносимой запутанными парами фотонов, в то время как та же среда остается полностью непрозрачной для классического света. Их работы опубликованы в журналах Optica и Nature Physics.

Электрически накачиваемые сверхъяркие запутанные фотоны на чипе

Учёные из Китайского университета науки и технологий, Цзинаньского института квантовых технологий, Института полупроводников Китайской академии наук и других институтов разработали новый фотонный чип с интегрированной системой генерации запутанных фотонов, способный генерировать запутанные фотоны с помощью лазера, работающего от электрического тока. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. 

Достигнута квантовая телепортация между фотонами от двух удаленных источников света

Дальность распространения света ограничена, поэтому для квантового интернета необходимо обновлять световой сигнал примерно каждые 50 километров с помощью оптического усилителя. Квантовую информацию невозможно просто усилить, скопировать и передать, в квантовом интернете это не работает, но квантовая физика позволяет передавать информацию от одного фотона к другому, пока она остаётся неизвестной (квантовая телепортация). Исследователи из Института полупроводниковой оптики и функциональных интерфейсов (IHFG) Штутгартского университета совершили решающий прорыв в разработке одного из самых технически сложных компонентов — квантового повторителя. Учёным впервые в мире удалось передать квантовую информацию между фотонами, исходящими из двух разных квантовых точек. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Универсальность энтропии Реньи в конформной теории поля выявляет универсальные правила квантовой запутанности во всех измерениях

Физики-теоретики использовали термическую эффективную теорию, показывающую, что квантовая запутанность подчиняется универсальным законам во всех измерениях. Их работа была опубликована в журнале Physical Review Letters. Исследовательская группа под руководством Кусуки, профессора Хироси Оогури из Института физики и математики Вселенной Токийского университета Кавли (Kavli IPMU, WPI) и Калифорнийского технологического института (Caltech), а также исследователя из Caltech Шридипа Пала продемонстрировали универсальные особенности структур квантовой запутанности в высших измерениях, применив теоретические методы, разработанные в области физики элементарных частиц, к квантовой теории информации.

Запутывание фотонов ближнего поля в полном угловом моменте

В работе, опубликованной в журнале Nature, учёные из Техниона под руководством аспиранта Амита Кама и доктора Шаи Цессеса обнаружили, что возможно запутывание фотонов в наносистемах, размер которых составляет одну тысячную часть размера волоса, но запутывание осуществляется не за счет обычных свойств фотона, таких как спин или траектория, а только за счет полного углового момента.

Детерминированное многофононное запутывание между двумя механическими резонаторами на отдельных подложках

Запутанность — связывание удаленных частиц или групп частиц таким образом, что одну из них невозможно описать без другой, — лежит в основе квантовой революции, меняющей облик современных технологий. Хотя запутанность была продемонстрирована на примере очень маленьких частиц, новое исследование, проведенное в лаборатории Школы молекулярной инженерии имени Притцкера Чикагского университета (UChicago PME) профессором Эндрю Клеландом, мыслит масштабно, демонстрируя высокоточную запутанность между двумя резонаторами акустических волн. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Для исследования квантовой запутанности предложен тест Белла

Учёные предложили новый способ прямого исследования квантовой запутанности. Исследование было принято к публикации в Physical Review X. Команда с кафедры физики, в которую входят доктор Марко Руберти, профессор Виталий Авербух и профессор Флориан Минтерт, придумала способ использовать тест Белла для процесса фотоионизации, когда фотон заставляет электрон выбрасываться из атома, в результате чего электрон и образующийся в результате ион остаются запутанными. Используя передовую теорию многих тел, удалось показать, что это можно сделать путем одновременного измерения спина фотоэлектрона и фотонной эмиссии оставшегося иона.

Уравновешивание квантовых многочастичных быстрых нейтринных ароматических осцилляций

Недавно исследователи обнаружили, что нейтрино в очень плотной среде могут образовывать сильные корреляции (другими словами, квантовую запутанность) посредством взаимных взаимодействий. Это может происходить при коллапсе ядра сверхновых или слияниях нейтронных звезд. Со временем нейтрино с разными начальными ароматами достигают похожего равновесного аромата и распределения энергии. Статья опубликована в журнале Physical Review D. Обнаружено, что взаимодействие между нейтрино хорошо аппроксимируется с использованием результатов теории случайных матриц. Это открытие также подразумевает, что квантовые состояния нейтрино будут развиваться хаотично, поскольку они взаимодействуют друг с другом. Этот результат впоследствии был подтвержден подробными численными симуляциями, которые продемонстрировали возникновение этого хаотического поведения. Численные результаты также показывают, что после достаточно длительного взаимодействия каждое индивидуальное нейтрино дает похожее смешанное состояние импульса-аромата.