Международная команда исследователей проанализировала эффективность методов квантовой томографии – процесса восстановления неизвестных квантовых состояний на основе измерений. Выводы показали, что для систем с непрерывными степенями свободы, такими как свет в квантово-оптических системах, эта задача становится чрезвычайно сложной.
Ученые оценили точность восстановления квантовых состояний различного масштаба. В их исследовании рассматривались как гауссовы состояния, так и более сложные негауссовы состояния. «Мы были поражены, осознав, насколько сложна данная проблема: объем необходимых данных растет крайне неблагоприятно с увеличением требуемой точности реконструкции», – отмечают авторы работы. Исследование выявило фундаментальные ограничения текущих подходов. Оказалось, что томография систем с непрерывными переменными значительно сложнее, чем систем с конечным числом измерений, даже при естественных ограничениях на энергию и моменты состояний.
Работа помогает определить, что можно реально измерить в квантовых системах с помощью современных методов, а что невозможно. Эти знания могут направить развитие будущих квантовых технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics. «Вероятно, наиболее значимым вкладом нашей статьи с культурной точки зрения является демонстрация преимуществ сотрудничества между исследователями из разных областей», – подчеркивают физики. Ученые намерены продолжить оценку эффективности и масштабируемости методов описания квантовых состояний для создания более совершенных технологий.
Источник: rutab.net
распечатать статью
