kvantsammanflätning

Kvantsammanflätning är ett kvantmekaniskt fenomen där två eller flera delsystem bildar ett sammanflätat tillstånd som inte kan beskrivas som en enkel produkt av deras individuella tillstånd. I sådana tillstånd uppvisar delsystemen korrelationer som inte kan förklaras av klassisk sannolikhet. Mått på dessa korrelationer visar att mätresultaten är starkt sammanvävda, även när systemen är fysiskt åtskilda. Flätning är central för många kvanttekniker och utmanar traditionella föreställningar om lokalitet och realism.

Historiskt spelade sammanflätning en nyckelroll i EPR-paradoxen från 1935, där Einstein, Podolsky och Rosen ifrågasatte kvantmekanikens fullständighet. Schrödinger kallade fenomenet sammanflätning och såg det som kärnan i kvantvärldens särart. Bell-teoremet från 1964 visade att vissa kvantförväntningar inte kan uppfyllas av lokala realistiska teorier, och sedan dess har många experiment bekräftat sammanflätning under kontrollerade förhållanden.

Flätningen uppkommer ofta när partiklar skapas eller uppträder i en gemensam process, exempelvis fotonpar genererade genom spontan parametrisk nedvandling i icke-linjära kristaller eller sammanflätning av atomer och joner. Flätade tillstånd kan distribueras över långa avstånd med hjälp av foton i fiberkanaler. Dekoherence av omgivningen gör bevarandet och skalningen av entanglement tekniskt utmanande.

Användningar inkluderar kvantkryptografi där sammanflätning används i protokoll som Ekert, samt kvantteleportation som överför kvantstatus mellan platser. Inom kvantdatorer och kvantmetrologi ses flätning som en resurs som kan förbättra beräkningar och mätprecision.

För att beskriva och mäta flätning används begrepp som entanglemententropi och Schmidt-dekomposition. Bell-olikheter tjänar som vittnen om entanglement och icke-lokalitet. Forskningen fortsätter att utveckla sätt att skapa, bevara och använda sammanflätning i praktiska tillämpningar.