(Phys.org) —Los físicos han demostrado que dos conceptos desarrollados independientemente, la coherencia cuántica y la no clasicidad de la luz, surgen de los mismos recursos subyacentes. La capacidad de explicar fenómenos aparentemente distintos dentro de un solo marco ha sido durante mucho tiempo una aspiración satisfactoria en la física, y aquí también puede tener aplicaciones potenciales para las tecnologías de la información cuántica.

Los físicos Kok Chuan Tan, Tyler Volkoff, Hyukjoon Kwon, y Hyunseok Jeong, en la Universidad Nacional de Seúl, han publicado un artículo sobre su trabajo en un número reciente de Cartas de revisión física .

"Los resultados unifican dos nociones bien conocidas pero desarrolladas de forma independiente en la teoría de la información cuántica y la óptica cuántica:el concepto de coherencia cuántica que se desarrolló recientemente sobre la base del marco de las teorías de recursos cuánticos, y la noción de no clasicidad de la luz que se ha establecido desde la década de 1960 sobre la base de la teoría cuántica de la luz, "Jeong dijo Phys.org .

Como explicó Jeong, una cuestión importante en física es cómo trazar la línea entre "cuántico" y "clásico" y cómo cuantificar el grado de "cuántico". En su nuevo trabajo, los físicos desarrollaron un procedimiento que cuantifica la cantidad de coherencia en una superposición de estados coherentes. Esta información esencialmente dice cuán "cuánticos" versus cuán "clásicos" son estos estados, que es útil para muchas tareas de información cuántica.

En el proceso de hacer esto, Los científicos descubrieron que el mismo recurso que mide la coherencia también se puede utilizar para medir la no clasicidad de la luz. Este hallazgo ayuda a explicar algunas observaciones previas, como que tanto la coherencia como la luz no clásica se pueden convertir en entrelazamiento cuántico. Como muestran los nuevos resultados, esto se debe a que la luz no clásica puede interpretarse como una forma de coherencia.

"Creo que siempre es interesante aplicar nuevas ideas a conceptos antiguos para ver si podemos obtener información adicional, "Tan dijo." En este caso, La teoría de la coherencia de los recursos es una herramienta relativamente nueva disponible para la comunidad, mientras que la luz no clásica es, comparativamente hablando, un concepto mucho más antiguo de un campo de estudio maduro. Al proporcionar una conexión entre los dos conceptos, nuestra esperanza es poder crear sinergia, donde las herramientas y los conocimientos que obtenemos de la coherencia se pueden utilizar para lograr un mayor conocimiento del funcionamiento interno de la luz no clásica y viceversa. Por ejemplo, nuestro trabajo sugiere que el hecho de que tanto la coherencia como la luz no clásica puedan convertirse en entrelazamientos no es un mero accidente ".

Agregó que la unificación de estos dos conceptos puede abrir las puertas a descubrimientos inesperados en el futuro.

"Luego está esta idea de unificación, ", dijo." La parsimonia es una virtud en lo que respecta a la física, por lo que hay un atractivo inherente en tener un marco único en lugar de tratar las cosas por separado. Demostramos que esto es posible, pero no necesariamente sencillo. El hecho de que haya una manera de tratar la coherencia del sistema discreto y la luz continua no clásica en pie de igualdad también sugiere métodos para estudiar los efectos no clásicos que surgen de la intersección de estos dos regímenes. Este régimen intermedio posiblemente puede conducir a nuevos e interesantes fenómenos cuánticos ".

En el futuro, los investigadores planean investigar más a fondo la conexión entre los dos fenómenos, con la esperanza de que pueda conducir a aplicaciones prácticas.

"Por ahora, todavía estamos en las primeras etapas de intentar aprovechar este paralelismo entre la coherencia y la luz no clásica, ", Dijo Tan." Hay algunas aplicaciones prometedoras de coherencia que pueden transferirse, con algunas discusiones, por supuesto, a la variable continua, lado de luz cuántica de las cosas y viceversa que estamos investigando.

"Como se menciono antes, también estamos interesados ​​en estudiar el régimen donde la luz no clásica interactúa con sistemas discretos, como espines o átomos. Este es un componente clave de la tecnología de la información y la comunicación cuántica, donde la luz que interactúa con la materia es algo común. por lo que tenemos la esperanza de que la no clasicidad de este régimen pueda eventualmente convertirse para realizar alguna tarea útil ".

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