Kvantsammanlänkning

Kvantsammanlänkning är ett kvantmekaniskt fenomen där två eller flera system uppvisar korrelationer som inte kan förklaras av klassiska lokala realistiska teorier. När systemen dystas i ett sammanhållet tillstånd kan inte varje del beskrivas som en fristående, oberoende del av helheten. Mätningar på den ena delen överför eller förstärker information om den andra, även när avståndet mellan dem är stort och inga signaler färdas mellan dem under mätningen.

Teoretisk bakgrund och bekräftelse av fenomenet har starkt koppling till EPR-paradoxen (Einstein–Podolsky–Rodolsky) från 1935 och vidare till Bells olöstade frågor. Bell-testningar visar att lokala realistiska teorier inte kan förklara de uppmätta korrelationerna. Sedan dess har entanglement demonstrerats i många olika plattformar, och försök har dukats för att stänga så kallade loopholes i experimenten.

Entanglement uppstår ofta då två eller flera kvantsystem skapas i ett sammanhållet tillstånd som inte kan delas i en produkt av deltillstånd. Till exempel innehåller ett tvåpartikelentangled tillstånd korrelationer som inte kan beskrivas av separata foton eller spinn hos varje part. Tillståndet kan beskrivas med ett gemensamt von Neumann-tillstånd eller som en entangled mängd i ett densitetsmatris.

Egenskaperna innefattar icke-lokal korrelation, som uppträder när måttresultat jämförs över stora avstånd, men utan att det används någon signal som störs snabbare än ljusets hastighet. Entanglement är en viktig resurs inom kvantinformation och möjliggör tillämpningar som kvantteleportation, kvantkryptering (QKD) och superdensitet med kodning, samt byggsten i kvantnätverk och precisionsmätningar.

Vanliga metoder för att skapa entanglement inkluderar spontan parametrisk nedbrytning i kristaller (för fotoner), kedjerörelser med atomer eller joner samt i olika plattformar som superconducting qubits. Mätningsmått på entanglement används inom forskning, med verktyg som entanglemententropi och koncurnance för bipartita system.