Обикновено, когато физиците извършват квантово заплитане на частици - били те кубити, атоми, фотони, електрони и т.н. - тези частици могат да бъдат разграничени. Съвсем наскоро физиците демонстрираха способността да създават заплетени частици, които са напълно идентични. Забележителното е, че това заплитане съществува именно поради неразличимостта на частиците, без никакво взаимодействие между тях. Но сега, в една нова работа, физиците са я направили една стъпка по-нататък, като показват, че заплитането на еднакви частици може да бъде експлоатирано и потенциално приложено към квантовите приложения.
Росарио Ло Франко и Джузепе Компаньо от Университета в Палермо в Италия публикуват в „Физически рецензионни писма“публикация за ползите от заплитането на еднакви частици.
Както обясняват физиците, за две независимо подготвени еднакви частици, които трябва да бъдат заплетени, те трябва да бъдат във физическа близост в пространството - или, в техническо отношение, вълновите функции на частиците трябва поне частично да се припокриват в пространството. Ако няма пространствено припокриване, няма да има объркване. Ако има пространствено наслагване и се направят измервания в областта на наслагване, ще има известна вероятност от условно заплитане. Заплитането ще бъде сигурно само ако вълновите функции напълно се припокриват в пространството.
Что самое важное в новом исследовании, так это то, что физики разработали процедуру прямого извлечения запутанности, которая возникает, когда волновые функции полностью перекрываются, с последующим использованием этой запутанности для различных приложений. Для этого они расширили концепцию ЛОКК (локальных операций и классической коммуникации), которая обычно используется для количественного определения запутанности между различимыми частицами, до неразличимых, идентичных частиц. Им потребовалось определение пространственных ЛОКК-операций (sLOCC), чтобы можно было выявить запутанность идентичных частиц и использовать их, например, для протокола телепортации.
„Нашите изследвания показват, че основният механизъм на заплитане може да бъде приложен чрез просто наслагване на независими идентични частици и достъп до оплитането чрез sLOCC операции“, казва Луо Франко. „Този оперативен подход е от съществено значение за провеждането на експерименти.“
Иля Кел