¿Medición cuántica infalible?

El nuevo método permite declaraciones confiables sobre el entrelazamiento en un sistema. (crédito: Uni Innsbruck/Ritsch)

Físicos de Innsbruck y Ginebra han desarrollado un nuevo y confiable método para verificar el entrelazamiento en el laboratorio, utilizando un número mínimo de suposiciones sobre el sistema y dispositivos de medición.

Muchas tecnologías cuánticas requieren entrelazamiento, por lo que físicos experimentales requieren a menudo verificar el entrelazamiento en sus sistemas.

“Hace dos años, pudimos verificar el entrelazamiento entre 14 iones”, explicó Thomas Monz, quien es miembro del grupo de Rainer Blatt en el Instituto para Física Experimental, en la Universidad de Innsbruck, que tiene el récord mundial para el mayor número de partículas entrelazadas.

“Para verificar el entrelazamiento tuvimos que realizar algunas suposiciones calibradas experimentalmente que subsecuentemente hacían cualquier declaración derivada vulnerable”, explica Monz. Conjuntamente con Julio Barreiro, quien recientemente migró al Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, y Jean-Daniel Bancal, del grupo de Nicolas Gisin en la Universidad de Ginebra, ahora en el Centro de Tecnologías Cuánticas en Singapur, los físicos derivaron e implementaron un nuevo método para verificar el entrelazamiento entre varios objetos.

Encontrando correlaciones

El nuevo método es independiente de cualquier dispositivo y se basa en una sola suposición: “Sólo tenemos que asegurarnos que utilizamos siempre el mismo grupo de operaciones sobre los objetos cuánticos, y que las operaciones son independientes entre sí”, explica Barreiro.

Este método “independiente” les permitió moverse alrededor de varias fuentes potenciales de error y por consiguiente evitó interpretaciones erróneas de los resultados. “Al final, investigamos las correlaciones entre la configuración y los resultados obtenidos. Una vez que las correlaciones sobrepasaban cierto límite, sabíamos que los objetos estaban entrelazados”.

Suposiciones como Talón de Aquiles

Para los físicos, tales procedimientos basados en muy pocas suposiciones son extremadamente interesantes. Al ser independiente del sistema, proporcionan mucha confianza y refuerza los resultados de los experimentos.

“Las suposiciones son siempre el Talón de Aquiles –ya sea para datos de laboratorio o el trabajo teórico”, señala Monz. “Logramos reducir el número de suposiciones para verificar el entrelazamiento hasta un mínimo. Nuestro método permite, por lo tanto, conclusiones confiables sobre el entrelazamiento en un sistema”.

En su implementación actual, los físicos en Innsbruck fueron capaces de verificar el entrelazamiento de hasta 6 iones. Este nuevo método puede también ser aplicado para sistemas más grandes. La demanda técnica, sin embargo, también aumenta de acuerdo al tamaño.

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