Il calore come testimone: un nuovo metodo semplifica il rilevamento delle proprietà quantistiche

Un nuovo metodo semplifica il rilevamento delle proprietà quantistiche utilizzando il calore come testimone, eliminando la necessità di misurazioni dirette. Sviluppato da scienziati dell'Università tecnica della Danimarca e dell'Università Jagellonica in Polonia, l'approccio collega la termodinamica alla teoria dell'informazione quantistica, traendo ispirazione dal demone di Maxwell. Pubblicato su Physical Review Letters, lo studio descrive in dettaglio come i sistemi quantistici rivelano i tratti scambiando calore con l'ambiente circostante. I metodi tradizionali fanno collassare lo stato quantistico e introducono rumore. Questo nuovo approccio misura un'ancilla termica, o bagno termico, che funge da ambiente. La coerenza influenza il trasferimento di energia, consentendo il rilevamento indiretto. Una memoria quantistica funge da catalizzatore, formando connessioni quantistiche che consentono al calore di fluire in modi unici a seconda delle proprietà quantistiche come l'entanglement. I ricercatori hanno dimostrato l'approccio con il rilevamento dell'entanglement e la certificazione della coerenza, evidenziando l'implementazione in configurazioni sperimentali come la risonanza magnetica nucleare (NMR) e la cavità-QED con qubit superconduttori. Anche altre piattaforme, come i dispositivi a elettrone singolo e gli ioni intrappolati, potrebbero verificare i risultati. Questa ricerca apre strade per studiare le proprietà quantistiche e potrebbe svolgere un ruolo cruciale nello sviluppo di applicazioni quantistiche pratiche.