Entanglement fotonico durante un volo a gravità zero

Entanglement fotonico durante un volo a gravità zero

Timestamp: 15 febbraio 2024 5:46

Giulio Arthur Bittermann1,2, Luca Bulla1,3, Sebastiano Ecker1,3, Sebastiano Filippo Neumann1,3, Mattia Fink1,3, Martin Bohmann1,3, Nicolai Friis2,1, Marco Huber2,1e Rupert Ursino1,3

1Institute for Quantum Optics and Quantum Information - IQOQI Vienna, Austrian Academy of Sciences, Boltzmanngasse 3, 1090 Vienna, Austria
2Atominstitut, Technische Universität Wien, Stadionallee 2, 1020 Vienna, Austria
3indirizzo attuale: Quantum Technology Laboratories GmbH, Clemens-Holzmeister-Straße 6/6, 1100 Vienna, Austria

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Astratto

Le tecnologie quantistiche sono maturate al punto che possiamo testare fenomeni quantistici fondamentali in condizioni estreme. Nello specifico, l’entanglement, una pietra angolare della moderna teoria dell’informazione quantistica, può essere prodotto e verificato in modo affidabile in vari ambienti avversi. Approfondiamo questi test e implementiamo un esperimento Bell di alta qualità durante un volo parabolico, passando dalla microgravità all'ipergravità di 1.8 g mentre osserviamo continuamente la violazione di Bell, con parametri Bell-CHSH compresi tra $S=-2.6202$ e $-2.7323$, una media di $overline{S} = -2.680$ e una deviazione standard media di $overline{Delta S} = 0.014$. Questa violazione non è influenzata né dall'accelerazione uniforme né da quella non uniforme. Questo esperimento dimostra la stabilità delle attuali piattaforme di comunicazione quantistica per applicazioni spaziali e aggiunge un importante punto di riferimento per testare l’interazione tra movimento non inerziale e informazioni quantistiche.

Photonic entanglement during a zero-g flight PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Immagine in primo piano: configurazione installata sull'aereo.

Riepilogo popolare

L’entanglement è una forma di correlazione tra due sistemi quantistici che è, in un certo senso, più forte, o meglio, più versatile di qualsiasi forma di correlazione classica e che costituisce il cuore delle moderne tecnologie quantistiche. Inoltre, questa caratteristica quantistica sconvolge la nostra intuizione riguardo a quello che viene chiamato “realismo locale”: l’idea che le misurazioni di oggetti distanti siano indipendenti e possano quindi essere effettuate “localmente” e che i loro risultati abbiano una “realtà” indipendentemente dalla misurazione. si. Infatti, esperimenti degli anni ’70, ’80 e ’90, recentemente riconosciuti dal Premio Nobel per la fisica 2022, hanno dimostrato con successo che l’entanglement può portare alla violazione delle cosiddette disuguaglianze di Bell, che dovrebbero essere soddisfatte se la natura potesse essere completamente descritta con una visione realista locale.

Per molto tempo, la creazione e la verifica dell'entanglement sono state tuttavia considerate tecnologicamente impegnative, spesso facendo affidamento su configurazioni ottiche fragili e facilmente disturbabili. Allo stesso tempo, l’entanglement è emerso come uno degli ingredienti centrali della comunicazione quantistica e costituisce una pietra angolare di molte tecnologie quantistiche nascenti. Qui presentiamo un esperimento che mostra fino a che punto è arrivata la tecnologia per le tecnologie quantistiche basate sull'entanglement e come le configurazioni possono essere resilienti di fronte a condizioni avverse: abbiamo costruito e installato una configurazione per i test Bell su un aereo commerciale e misurato continuamente forti violazioni della disuguaglianza di Bell durante una sequenza di diverse dozzine di manovre di volo parabolico. Mostriamo che anche queste transizioni tra diversi livelli di accelerazione, che vanno dal volo costante a forti accelerazioni quasi doppie rispetto all’attrazione gravitazionale sulla superficie della Terra, non hanno alcun effetto sulla forza dell’entanglement.

► dati BibTeX

► Riferimenti

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Citato da

[1] Julius Arthur Bittermann, Matthias Fink, Marcus Huber e Rupert Ursin, "Stato di campana entangled dipendente dal movimento non inerziale", arXiv: 2401.05186, (2024).

Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2024-02-15 22:49:42). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

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