p Desde a descoberta da mecânica quântica, no início do século 20, os físicos contam com a ótica para testar seus fundamentos. p Ainda hoje, óptica quântica linear - a física de como fótons individuais se comportam em espelhos, placas de onda, e divisores de feixe - lidera o caminho em termos de observações de emaranhamento de múltiplas partes, testes de não localidade quântica, e abordando questões fundamentais sobre a natureza da própria realidade.

p A luz evita notoriamente a interação. Um feixe de luz não afeta prontamente nada sobre um segundo feixe - eles simplesmente somam, através da interferência, e cuidar de seus negócios.

p A data, testes de mecânica quântica têm contado com nossa capacidade de produzir estados de luz em que, quando todos os fótons são medidos, um subconjunto dos padrões de medição pode ser peneirado - aqueles nos quais ocorreu uma interação desejada. Os físicos chamam essa técnica de 'pós-seleção'.

p Um novo trabalho de uma equipe do Centro de Fotônica Quântica da Universidade de Bristol revelou limites fundamentais nas operações quânticas que podem ser realizadas com pós-seleção. À medida que os físicos constroem estados quânticos de luz cada vez maiores, cada vez menos estados emaranhados são alcançáveis ​​usando apenas a pós-seleção.

p A equipe de Bristol descobriu que, à medida que a complexidade do esquema pós-seleção aumenta, o estado de interação desejado, que no início é fácil de filtrar do estado maior, começa a se comportar indistintamente do ruído, tornando a pós-seleção impossível.

p Cada fóton pode carregar um bit quântico, ou 'qubit', de informação quântica, para aplicações que variam de computação quântica a comunicações quânticas. Uma classe importante de estados emaranhados são os 'estados do gráfico', assim chamado porque seu emaranhamento pode ser visualizado como conexões entre os nós de qubit de um grafo.

p Aplicando suas heurísticas de pós-seleção aos estados do gráfico, os pesquisadores catalogaram quais gráficos de até nove qubits são pós-selecionáveis, constatando que são menos de um quinto do total. Esta fração deverá cair drasticamente para sistemas quânticos maiores, limitando os tipos de emaranhamento que podem ser alcançados com a tecnologia fotônica quântica de hoje, e fortalecendo a demanda por novas tecnologias para gerar e emaranhar fótons.

p O trabalho está publicado hoje na revista. Ciência e tecnologia quântica .

p Jeremy Adcock, autor principal do novo trabalho, disse:"Embora nossas regras para pós-seleção mostrem que a maioria dos estados está fora dos limites, eles também nos dizem como construir experimentos de complexidade máxima. "

p Dr. Joshua Silverstone, quem liderou o projeto, e é bolsista em início de carreira da Leverhulme em Bristol, acrescentou:"Há muitos anos que as pessoas sabem dos problemas com a pós-seleção, mas é notável que só agora possamos ver seus limites fundamentais. "

p "A pós-seleção ainda tem alguma luta pela frente, mas este trabalho deve realmente fazer as pessoas pensarem sobre as abordagens modernas da tecnologia quântica óptica. "