Novas pesquisas surgiram, mostrando quando os sistemas quânticos são absolutamente separáveis e fundamentalmente não emaranhados
O emaranhamento quântico é uma ligação quântica única entre partículas que torna suas propriedades inseparáveis. Está subjacente ao poder de muitas tecnologias quânticas, desde a comunicação segura até à computação quântica, ao permitir correlações impossíveis na física clássica.
No entanto, o emaranhamento permanece pouco compreendido e, portanto, é objeto de muitas pesquisas, tanto nos campos das tecnologias quânticas quanto na física elementary.
Neste contexto, a ideia de separabilidade refere-se a um sistema composto que pode ser escrito como um simples produto (ou mistura de produtos) dos estados das suas partes individuais. Isto implica que não há entrelaçamento entre eles e para criar emaranhamento é necessária uma transformação world.
Um sistema que permanece completamente livre de emaranhamento, mesmo após qualquer possível transformação world invertível ser aplicada, é chamado de absolutamente separável. Em outras palavras, ele nunca poderá ficar emaranhado sob a ação dos portões quânticos.
As condições necessárias e suficientes para garantir a separabilidade existem apenas nos casos mais simples ou para famílias de Estados altamente restritas. Na verdade, sabe-se que a verificação e quantificação do emaranhamento é genericamente um problema NP-difícil.
Uma investigação recente publicada por uma equipa de investigadores de Espanha e da Polónia abordou este problema de frente. Ao introduzir novas ferramentas analíticas, como mapas lineares e seus inversos, eles foram capazes de identificar quando um estado quântico é garantido como absolutamente separável.
Essas ferramentas funcionam em inúmeras dimensões e permitem aos autores identificar estados específicos que estão no limite de serem absolutamente separáveis ou não (matematicamente falando, aqueles que estão na fronteira do conjunto). Eles também mostram como diferentes critérios de separabilidade absoluta, que nem sempre concordam entre si, podem ser combinados e refinados usando a otimização da geometria convexa.
Ser capaz de determinar com mais facilidade e precisão se um estado quântico é absolutamente separável será inestimável na computação e comunicação quântica.
Os resultados da equipe para sistemas multipartidos (sistemas com mais de duas partes) também revelam quão pouco sabemos atualmente sobre as propriedades de emaranhamento de estados mistos e ruidosos. Esta lacuna de conhecimento sugere que são necessárias muito mais pesquisas nesta área.