Midiendo el entrelazamiento entre muchas partículas

El entrelazamiento de sistemas se requiere para interferometría de precisión, computación cuántica y pruebas básicas de mecánica cuántica. Sin embargo, caracterizar el nivel de entrelazamiento en dichos grandes sistemas está lejos de ser sencillo. Un grupo de físicos europeos ha ideado una nueva medición del entrelazamiento basado en el espín colectivo. Los investigadores han demostrado su método en una nube atómica, mostrando que contiene grupos inseparables de al menos 28 átomos entrelazados.

En un sistema de tan solo unas pocas partículas, los físicos pueden evaluar el entrelazamiento mapeando todas las correlaciones entre partículas, pero el número de mediciones necesarias para este método llamado tomografía cuántica crece exponencialmente con el número de partículas. Este método es por tanto impráctico para medir el entrelazamiento en, por ejemplo, un condensado Bose-Einstein (BEC) con miles de átomos. Los investigadores han formulado otras mediciones de entrelazamiento, pero solo se aplican a tipos específicos de estados entrelazados multipartículas.

El grupo de investigadores ha desarrollado un novedoso criterio para caracterizar el entrelazamiento. Su método implica medir la suma de todos los espines individuales en un gran conjunto de partículas y evaluar después sus fluctuaciones. Comparado con trabajos previos, el criterio empleado es sensible a un rango más amplio de estados entrelazados. El equipo creó un estado particular, llamado estado estado Dicke, con 8.000 átomos a partir de un BEC y midió el espín total usando un fuerte gradiente de campo magnético. A partir de su medición de entrelazamiento, estiman que el agrupamiento más grande de partículas entrelazadas contiene 28 átomos o más, lo que supone la cantidad más grande medida hasta la fecha para estados Dicke.

Via Physics.aps