Nhiệt làm chứng: Phương pháp mới đơn giản hóa việc phát hiện các đặc tính lượng tử

Một phương pháp mới đơn giản hóa việc phát hiện các đặc tính lượng tử bằng cách sử dụng nhiệt làm chứng, loại bỏ nhu cầu đo trực tiếp. Được phát triển bởi các nhà khoa học từ Đại học Kỹ thuật Đan Mạch và Đại học Jagiellonian ở Ba Lan, phương pháp này kết nối nhiệt động lực học với lý thuyết thông tin lượng tử, lấy cảm hứng từ con quỷ Maxwell. Được công bố trên Physical Review Letters, nghiên cứu trình bày chi tiết cách các hệ lượng tử bộc lộ các đặc điểm bằng cách trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. Các phương pháp truyền thống làm sụp đổ trạng thái lượng tử và đưa vào nhiễu. Phương pháp mới này đo một ancilla nhiệt, hoặc bể nhiệt, đóng vai trò là môi trường. Tính mạch lạc ảnh hưởng đến quá trình truyền năng lượng, cho phép phát hiện gián tiếp. Bộ nhớ lượng tử hoạt động như một chất xúc tác, hình thành các kết nối lượng tử cho phép nhiệt lưu thông theo những cách duy nhất tùy thuộc vào các đặc tính lượng tử như vướng víu. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh phương pháp này bằng cách phát hiện vướng víu và chứng nhận tính mạch lạc, làm nổi bật việc triển khai trong các thiết lập thử nghiệm như cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và cavity-QED với các qubit siêu dẫn. Các nền tảng khác, chẳng hạn như thiết bị điện tử đơn và các ion bị mắc kẹt, cũng có thể xác minh kết quả. Nghiên cứu này mở ra những con đường để nghiên cứu các đặc tính lượng tử và có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng lượng tử thực tế.