Informazioni ed entanglement quantistici
Nel mondo quantistico, le particelle si comportano in modo diverso rispetto agli oggetti del mondo macroscopico che vediamo e tocchiamo intorno a noi. In realtà, l’entanglement delle particelle è la conseguenza più interessante delle leggi della meccanica quantistica e un prerequisito per la realizzazione fisica di computer quantistici. Il progetto ENFOQI (Entanglement and the foundations of quantum information), finanziato dall’UE si è occupato della caratterizzazione delle particelle di entanglement tramite esperimenti e studi teorici. I ricercatori hanno studiato l’entanglement tra tre o più particelle. Uno dei risultati principali dei ricercatori è la definizione di una misura calcolabile, che permette la verifica e la quantificazione dell’autentico entanglement. Il nuovo criterio si basa sulla trasposizione parziale di stati separabili che devono essere positivi. I ricercatori hanno utilizzato questo approccio per rilevare l’entanglement in prossimità degli stati di Dicke. Inoltre, hanno identificato una nuova classe di stati di entanglement, i cosiddetti stati ipergrafi. Questa generalizzazione degli stati grafici è legata agli stati multi-particelle che interagiscono con i sistemi ausiliari locali. Gli stati ipergrafi si verificano naturalmente durante l’analisi degli algoritmi quantistici e possono essere utilizzati anche per i protocolli quantistici con impronte digitali. Tali stati di entanglement hanno offerto ai ricercatori un ottimo banco di prova per esplorare nel più minimo dettaglio l’entanglement multi-particelle. Fondamentalmente, secondo la meccanica quantistica, i risultati di un esperimento dipendono dalla scelta degli aspetti misurati simultaneamente. Questa proprietà viene chiamata contestualità e può essere quantificata in un dato ambiente quantistico. La ricerca nell’ambito del progetto ENFOQI ha stabilito un collegamento tra questa contestualità quantistica e i concetti teorici di informazione quantistica. Ancora più importante, il progetto ENFOQI ha aiutato a integrare meglio il gruppo gruppo Theoretical Quantum Optics dell’Università di Siegen nella comunità accademica. Grazie ai fondi dell’Unione Europea, i ricercatori hanno potuto partecipare a conferenze internazionali e sono stati organizzati diversi workshop a cui hanno partecipato esperti di entanglement quantistico e di elaborazione delle informazioni.
Parole chiave
Entanglement quantistico, entanglement multi-particella, elaborazione delle informazioni quantistiche, meccanica quantistica, computer quantistici, ENFOQI, contestualità
