Распутывание информации от фотонов

Физик-теоретик Филиппо Мьятто (Filippo Miatto) из Университета Страйтклайда, Глазго, Соединенное Королевство, нашел новый метод надежной оценки информации, содержащейся в парах фотонов, используемых для применений в криптографии и квантовых вычислениях.

Метод столь надежен, что позволяет получить информацию даже в том случае, когда измерения на фотонных парах неполны. Речь идет о парах, находящихся в состоянии зацепления. Это значит, что эти фотоны глубоко связаны общими физическими характеристиками, такими как орбитальный угловой момент, который может показывать разные значения для каждого состояния в суперпозиции.

Мьятто и его коллеги использовали установку, способную провести разложение суперпозиции фотонных состояний в гильбертовом пространстве. Этот подход позволил им понять степень зацепления фотонных пар.

Авторы показали, что чем выше степень зацепления, тем больше информации можно получить от фотонных пар. Это значит, что генерирование зацепленных пар с достаточно большим числом собственных состояний может помочь получить данные с большей определенностью.

В результате, даже неполное измерение физических характеристик фотонов не влияет на количество информации, которое можно получить при достаточно сильном уровне зацепления. Это открытие может привести к большей устойчивости к ошибкам и более высокой плотности кодирования данных на фотонную пару. Оно может также быть использовано в криптографических приложениях, где небольшое количество фотонов несет больше информации о сложных квантовых ключах шифрования.