Científicos de Kyoto logran medir por primera vez el esquivo “estado W” del entrelazamiento cuántico
Un equipo de la Universidad de Kyoto resolvió un problema que la física cuántica tenía pendiente desde hace más de 25 años: cómo medir de forma directa el llamado “estado W”, una de las formas más esquivas de entrelazamiento entre partículas.
El trabajo se publicó en Science Advances.
El entrelazamiento cuántico permite que dos o más partículas queden conectadas de tal manera que lo que le pasa a una afecta instantáneamente a la otra, sin importar la distancia. Hay distintos tipos, y el estado GHZ ya tenía una técnica de medición conocida desde los años noventa. El estado W, en cambio, se resistía: su estructura es más delicada y cualquier intento de medirlo tendía a romper la coherencia del sistema.
El grupo liderado por Shigeki Takeuchi diseñó un circuito cuántico fotónico que aprovecha una simetría particular del estado W, la del desplazamiento cíclico, para aplicar una transformación de Fourier cuántica y así identificarlo sin destruirlo. Lo probaron con tres fotones entrelazados y confirmaron el resultado con una fidelidad alta, lo que valida que el método funciona en la práctica y no solo en el papel.
Takeuchi lo resumió así: después de más de 25 años desde la propuesta original para medir estados GHZ, el equipo finalmente consiguió hacer lo mismo con el estado W.
Por qué importa esto fuera del laboratorio. El estado W aparece naturalmente en sistemas donde varias partículas comparten entrelazamiento de forma simétrica, algo frecuente en redes de comunicación cuántica y en esquemas de corrección de errores para computadoras cuánticas. Tener una forma confiable de medirlo abre la puerta a protocolos de teletransportación cuántica y de distribución cuántica de claves que hasta ahora dependían de aproximaciones indirectas. El trabajo se publicó en Science Advances.
