Zo (rechts) zou de kwantumverstrengeling gemeten kunnen worden zonder die te verstoren (begrijp ik=as) (afb: Le Bin Ho en Haruki Matsunaga/Physical Review Research)
Kwantumver-strengeling is de basis voor de (verwachte) superkracht die een kwantum-computer in de aanbieding heeft. Dan is het natuurlijk belangrijk om te controleren of die verstrengeling er ook wel degelijk is anders slaat zo’n kwantumcomputer ‘plat’ als een kaassoufflé. Haruki Matsunaga van de Paulusschool in Londen en Le Bin Ho van de Tohoku-universiteit (Jap) hebben een nieuw algoritme ontwikkeld waarmee kwantumcomputers de verstrengeling kunnen analyseren en beschermen.
“Kwantumcomputers zijn gebaseerd op verstrengeling en nu kunnen ze zelf ook worden gebruikt om verstrengeling te bestuderen en te begrijpen,” zegt hoofdauteur Le Bin Ho. Het tweetal introduceerde een methode die ze variationele verstrengelingsgetuige (VEW) noemden, met behulp van een kwantumalgoritme dat verstrengelingsdetectie optimaliseert. In tegenstelling tot traditionele methoden, die vaak niet alle verstrengelde toestanden achterhalen, verbetert de VEW de detectienauwkeurigheid en maakt het beter onderscheid tussen scheidbare (niet-verstrengelde) en verstrengelde toestanden.
Het detecteren van verstrengeling is echter slechts een deel van de uitdaging. Hoewel zelfs een afstand van lichtjaren tussen twee verstrengelde deeltjes ze niet echt van elkaar kan onderscheiden, is kwantumverstrengeling op zijn eigen manier kwetsbaar. “In veel gevallen kunnen traditionele detectiemethoden die vertrouwen op lokale metingen kwantumverstrengeling daadwerkelijk vernietigen”, aldus Le.
Niet-lokaal
Om dit te overkomen, stelt de studie een niet-lokaal meetkader voor, waarmee onderzoekers verstrengelingseigenschappen kunnen beoordelen zonder de kwantumgolffunctie te laten ‘ontploffen’.
Le: “Onze methode biedt een betrouwbare manier om verstrengeling te detecteren en te beschermen, wat essentieel is voor toepassingen zoals kwantumrekenen, communicatie en cryptografie.”
Hoewel adaptieve op machineleren gebaseerde methoden voor verstrengelingsdetectie aan populariteit winnen, zou dit het eerste kwantumalgoritme zijn dat verstrengeling zowel detecteert als in stand houdt. En ik(=as en eeuwige leek) maar denken dat meten in de kwantummechanica gelijkstaat met verstoren.
Hoe dan ook het tweetal is van plan om het algoritme verder te verfijnen, met als doel de efficiëntie en precisie van verstrengelingsdetectie te verbeteren — belangrijke stappen in de ontwikkeling van robuuste kwantumtechnologieën.
Bron: Alpha Galileo