Onderzoekers hebben een baanbrekende ontdekking gedaan door de nauwe relatie tussen kwantumverstrengeling en topologie aan te tonen. In een studie onder leiding van professor Andrew Forbes van de Universiteit van Witwatersrand lukte het het team om paren van kwantumverstrengelde deeltjes succesvol te verstoren zonder hun gedeelde eigenschappen te veranderen. Deze prestatie werd mogelijk gemaakt door twee identieke fotonen te verstrengelen en hun gedeelde golf-functie aan te passen om hun verenigde topologie te onthullen wanneer ze als een gezamenlijke entiteit werden behandeld.
De onderzoekers legden een verbinding tussen de fotonen door middel van kwantumverstrengeling, waardoor de deeltjes elkaars metingen kunnen beïnvloeden, zelfs wanneer ze door aanzienlijke afstanden van elkaar gescheiden zijn. Deze studie, gepubliceerd in Nature Photonics, biedt een nieuw perspectief op verstrengelde toestanden door gebruik te maken van topologie als een kader voor classificatie. Net zoals objecten kunnen worden onderscheiden door hun aantal gaten, identificeerde het team verschillende topologische aspecten van kwantum-skyrmions, wat de deuren opent naar nieuwe kwantum-communicatieprotocollen die topologie als een alfabet gebruiken voor informatieverwerking.
Traditioneel werd gedacht dat skyrmions bestonden in enkele en lokale configuraties. Dit onderzoek introduceert echter het concept van niet-lokale of gedeelde topologie tussen ruimtelijk gescheiden entiteiten. De stabiliteit en weerstand tegen ruis van skyrmions in de gecondenseerde materiefysica hebben al geleid tot vooruitgang in apparaten voor hoge-dichtheid gegevensopslag. De onderzoekers hopen een vergelijkbare transformerende impact te bereiken met hun kwantum-verstrengelde skyrmions.
Het behouden van verstrengelde toestanden is een uitdaging geweest voor onderzoekers, maar de ontdekking dat topologie intact blijft, zelfs als verstrengeling afneemt, suggereert een potentieel nieuwe coderingsmechanisme. Dit zou traditionele coderingsprotocollen kunnen revolutioneren en het landschap van topologische niet-lokale kwantumtoestanden kunnen uitbreiden. Professor Forbes en zijn team zijn vastbesloten om deze nieuwe protocollen te definiëren en de grenzen van de verwerking van kwantuminformatie te verleggen.
Dit baanbrekende onderzoek benadrukt de complexe verbinding tussen kwantumverstrengeling en topologie. Door deze relatie te verkennen, zetten wetenschappers grote stappen in het benutten van de kracht van verstrengeling voor toekomstige technologische vooruitgang.
The source of the article is from the blog rugbynews.at