(Phys.org) —En el dominio cuántico no intuitivo, El fenómeno de la contrafactualidad se define como la transferencia de un estado cuántico de un sitio a otro sin que se transmita ninguna partícula cuántica o clásica entre ellos. La contrafactualidad requiere un canal cuántico entre sitios, lo que significa que existe una pequeña probabilidad de que una partícula cuántica cruce el canal; en ese caso, la ejecución del sistema se descarta y comienza una nueva. Funciona debido a la dualidad onda-partícula que es fundamental para la física de partículas:las partículas pueden describirse únicamente mediante la función de onda.

Bien entendido como un esquema viable por los físicos, Los aspectos teóricos de la comunicación contrafactual han aparecido en revistas, pero hasta hace poco no ha habido demostraciones prácticas del fenómeno. Ahora, una colaboración de científicos chinos ha diseñado y probado experimentalmente un sistema de comunicación contrafactual que transfirió con éxito un mapa de bits monocromático de una ubicación a otra utilizando una versión anidada del efecto cuántico Zeno. Han informado sus resultados en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

El efecto Zeno cuántico se produce cuando un sistema cuántico inestable se somete a una serie de mediciones débiles. Las partículas inestables nunca pueden descomponerse mientras se miden, y el sistema se congela efectivamente con una probabilidad muy alta. Esta es una de las implicaciones del principio bien conocido pero altamente no intuitivo de que mirar algo lo cambia en el reino cuántico.

Usando este efecto, los autores del nuevo estudio lograron una comunicación directa entre sitios sin transmisión de partículas portadoras. En la configuración que diseñaron, Se colocaron dos detectores de fotón único en los puertos de salida del último de una serie de divisores de haz. Según el efecto cuántico Zeno, es posible predecir qué detector de fotón único hará "clic" cuando se permita el paso de los fotones. Los interferómetros anidados del sistema sirvieron para medir el estado del sistema, evitando así que cambie.

Alice transfiere un solo fotón al interferómetro anidado; es detectado por tres detectores de fotón único, D ₀ , D ₁ y D _F . Si D ₀ o D ₁ hacer clic, Alice concluye un resultado lógico de uno o cero. Si D _F clics, el resultado se considera inconcluso, y se descarta en el posprocesamiento. Después de la comunicación de todos los bits, los investigadores pudieron volver a ensamblar la imagen:un mapa de bits monocromático de un nudo chino. Los píxeles negros se definieron como 0 lógico, mientras que los píxeles blancos se definieron como lógica 1.

La idea surgió de la tecnología de la holografía. Los autores escriben, "En la década de 1940, Se desarrolló una nueva técnica de imagen, la holografía, para registrar no solo la intensidad de la luz, sino también la fase de la luz. Entonces, uno puede plantear la pregunta:¿Se puede usar la fase de la luz en sí misma para obtener imágenes? La respuesta es sí ". En el experimento, la fase de la luz misma se convirtió en el portador de información, y la intensidad de la luz era irrelevante para el experimento.

Los autores señalan que además de las aplicaciones en la comunicación cuántica, la técnica podría usarse para actividades como la obtención de imágenes de artefactos antiguos que serían dañados por la luz directa.

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