El laboratorio clave CAS de información cuántica, dirigido por el profesor Guo Guangcan, Li Chuanfeng, Xiang Guoyong y colaboradores, informa que mejora el rendimiento de la orientación cuántica con mediciones de entrelazamiento a través de caminatas cuánticas fotónicas. Estos resultados fueron publicados en línea por Cartas de revisión física el 13 de febrero.

Gracias al entrelazamiento cuántico, El procesamiento de información cuántica es mucho más eficiente que su contraparte clásica en tareas como la computación cuántica, comunicación cuántica y metrología cuántica. El entrelazamiento cuántico puede manifestarse en estados cuánticos y mediciones cuánticas. En contraste con la extensa investigación de estados entrelazados, Hay pocos estudios experimentales de mediciones de entrelazamiento porque son muy difíciles de realizar.

En años recientes, Prof. Guo-Yong Xiang et. Alabama. desarrolló un método para realizar mediciones de entrelazamiento cuántico a través de caminatas cuánticas fotónicas, y su método no solo tiene alta fidelidad sino que también es determinista. Han utilizado esta tecnología para lograr una eficiencia sin precedentes en la tomografía de estado cuántico y para reducir la acción inversa de las mediciones cuánticas en la termodinámica cuántica. Recientemente, utilizaron su tecnología para mejorar la orientación cuántica.

En orientación cuántica, Alice quiere usar recursos cuánticos para comunicar una dirección espacial aleatoria de importancia militar para Bob. Un esquema simple es que Alice polarice un giro a lo largo de la dirección y se lo envíe a Bob. Ya en 1999, Nicolas Gisin de la Universidad de Ginebra descubrió que los giros antiparalelos eran más eficientes que los giros paralelos en la orientación cuántica. Eso difiere de la contraparte clásica en la que las eficiencias de los esquemas de codificación de dos direcciones son las mismas. No hay ningún entrelazamiento en los estados cuánticos del lado de Alice, por lo tanto, es el entrelazamiento de las mediciones cuánticas en las de Bob lo que aumenta la eficiencia.

Dado que las mediciones óptimas de entrelazado en giros paralelos y antiparalelos son difíciles de realizar, no ha habido una implementación experimental convincente a pesar de 20 años de investigación. Prof. Guo-Yong Xiang et. Alabama. realizó con éxito tales mediciones de entrelazamiento óptimas a través de caminatas cuánticas. Los resultados experimentales demuestran claramente que las mediciones de entrelazamiento pueden extraer más información de dirección que las mediciones locales. y la fidelidad de los giros antiparalelos se mejora un 3.9% sobre los giros paralelos en orientación.

Su trabajo demostró un fenómeno verdaderamente no clásico derivado del entrelazamiento en medidas cuánticas en lugar de estados cuánticos. Este avance ofrece un método eficaz para realizar mediciones de entrelazamiento en sistemas fotónicos. Estos resultados son de interés no solo para los estudios fundamentales de entrelazamiento cuántico y mediciones cuánticas, sino también a muchas aplicaciones en el procesamiento de información cuántica.