El entrelazamiento es lo que Einstein llamó "acción espeluznante a distancia". Es una parte clave de lo que distingue a la mecánica cuántica de nuestra experiencia cotidiana. En mecánica cuántica, los científicos utilizan una medida llamada entropía de entrelazamiento para cuantificar la cantidad de entrelazamiento entre dos subsistemas, por ejemplo, entre un sistema que se está estudiando y su entorno.
Las entropías de entrelazamiento grandes indican que un sistema tiene fuertes correlaciones con su entorno. En muchos sistemas, las entropías de entrelazamiento son proporcionales al área que separa un sistema de su entorno. Esto también es válido para los agujeros negros, donde el crecimiento de la entropía relacionada con la energía es proporcional al área del horizonte de sucesos. Pero los núcleos de los átomos son diferentes. Las complicadas interacciones en los núcleos conducen a entropías de entrelazamiento que crecen como el volumen del sistema de interés, no como su superficie.
Calcular el estado de un sistema cuántico es difícil porque hacerlo requiere que los científicos capturen con precisión el entrelazamiento del sistema con su entorno. Investigaciones recientes cuantifican las entropías de entrelazamiento de la materia de neutrones.
Los investigadores estudiaron las entropías de entrelazamiento entre el espacio del campo medio y su entorno en los sistemas nucleares. El estudio se publica en la revista Physical Review C. .
Utilizando medidas relacionadas, la investigación también cuantifica esta entropía para los núcleos atómicos. Este trabajo puede contribuir a la computación cuántica al ayudar a los investigadores a comprender cómo el número de operaciones necesarias para preparar un estado en un chip cuántico crece a medida que aumenta la entropía de entrelazamiento.
Como las entropías de entrelazamiento son difíciles de calcular, los investigadores también derivaron relaciones para obtener medidas más fáciles de calcular. La investigación demostró que las entropías de entrelazamiento están relacionadas con otras cantidades que son más fáciles de calcular y que pueden servir como testigos de entrelazamiento.
Los argumentos generales también sugieren que la entropía de entrelazamiento en los sistemas nucleares cumple una ley de volumen en lugar de una ley de área. Este trabajo probó y confirmó estos resultados calculando entropías de entrelazamiento de modelos para núcleos atómicos y materia de neutrones.
Más información: Chenyi Gu et al, Entropía de entrelazamiento de sistemas nucleares, Physical Review C (2023). DOI:10.1103/PhysRevC.108.054309. En arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2303.04799
Información de la revista: Revisión física C , arXiv
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