خبر

حالت های گرافی و درهمتنیدگی (بخش دوم)

Graph States and Entanglement

یکی از بزرگترین مشکلات با آزمایش های فعلی در زمینه اطلاعات کوانتومی خطی این است که بزرگ شدن سیستم منجر به مقیاس ناکارآمد می شود. این امر منجر به پیاده سازی محدود به سیستم های کوچک می شود. Duan استاد دانشگاه میشیگان و دانشجوی دوره لیسانس او Bodiya ممکن است راهی برای حل این مشکل پیدا کرده باشند.

او می گوید: ” در اینجا ما می خواهیم چیزی را برای بهبود مقیاس بندی پیدا کنیم. اگر با مولفه های واقع گرایانه شروع کنیم، می توان یک حالت چند پیکره به نام حالت گرافی بدست آورد. این یک پیش زمینه از حالت گرافی است که ان ها در مقاله خود تحت عنوان ” تولید مقیاس پذیر حالت گرافی از طریق اپتیک خطی واقعی” در 3 اکتبر منتشر کردند.

حالت های گرافی یک کلاس مهم از حالت های در همتنیده در فیزیک را تشکیل می دهند. آن ها با توجه به انواع ساختار گراف که با اندازه سیستم رشد می کنند، توصیف می شوند. Duan می گوید برای حالت های گرافی که درخت می باشند، می توانیم آن ها را با اپتیک های خطی واقع گرایانه تولید کنیم. ما یک روش برای پیدا کردن مقیاس کارایی برای این حالت ها داریم. چندین کاربرد برای حالت های گرافی وجود دارد. در واقع حالت های در هم تنیده اساس فشار فعلی برای تحقق پردازش اطلاعات کوانتومی هستند.

محاسبه کوانتومی و یا پروتکل های اطلاعاتی دیگر یکی از محبوبترین برنامه های کاربردی برای حالت های گرافی هستند. کاربردهای دیگر با استفاده از حالت های گرافی عبارتند از : اصلاح خطای کوانتومی، در هم تنیدگی کوانتومی و ارتباطات کوانتومی چند بعدی. حالت های گرافی همچنین می توانند در موضوعات بنیادی بیشتر در مکانیک کوانتومی کمک کنند.

از آن جا که فوتون ها یک منبع با ارزش در مطالعه تجربی فعلی هستند، از بین بردن آن ها کاری نادرست است. Duan و Bodiya روشی را برای استفاده از یک شکافدهنده پرتو قطبی به منظور ایجاد یک گیت برای ساخت حالت گرافی پیشنهاد می دهند. در این مدل، فوتون ها در عملیات گیت هدر نمی روند و بنابراین مدل کارآمدتر است. کارایی بیشتر به خاطر این حقیقت است که آن ها روشی برای تولید مقیاس پذیری تعداد زیادی کیوبیت درهم تنیده را پیشنهاد می کنند.

تئوری آن ها فرض می کند که مقیاس پذیری کلی کارآمد است. حتی وقتی که منبع فوتون و آشکارساز فوتون بازده متوسطی را در آزمایش های فعلی داشته باشد.

یکی دیگر از مزایای سیستم ارائه شده توسط آن ها این واقعیت است که از فناوریهای نوری خطی که واقعی هستند استفاده می کنند. آن ها می گویند این روش بر اساس تکنولوژی فعلی است و در چند سال آینده ممکن است لازم باشد که تکنولوژی ها را با هم ترکیب کنیم.

Duan اعتراف می کند که این ایده در مرحله تئوریک است، اما او اصرار دارد که کار کردن روی گراف های مقیاس پذیر آن ها بر مشکلات غلبه خواهد کرد. این یک ایده جدید است و امیدواریم که برخی از ازمایش کاران در این مسیر حرکت کنند. بسیاری از گروهها می خواهند که فوتون در همتنیده بیشتری ببینند و این راهی برای رسیدن به این هدف است.

نویسنده:

 Miranda Marquit

منبع:

phys.org

گردآوری:

دکتر هادی رهبانی

ویرایش:

مهندس بابک احمدی آبپرده

برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن