Resumo O tipo mais básico de processamento de informações quânticas é o emaranhamento quântico. Em um novo estudo publicado em EPJ B , Zhaonan Zhang da Shaanxi Normal University, Xi'an, China, e colegas forneceram uma caracterização muito mais precisa das distribuições de emaranhamento em sistemas multi-qubit do que a disponível anteriormente. Essas descobertas podem ser usadas na criptografia quântica para estimar a quantidade de informações que um intruso pode capturar a respeito da chave secreta de criptografia.

A comunicação criptografada é obtida enviando informações quânticas em unidades básicas chamadas bits quânticos, ou qubits. O tipo mais básico de processamento de informações quânticas é o emaranhamento quântico. Contudo, este processo continua mal compreendido. Um melhor controle do emaranhamento quântico poderia ajudar a melhorar o teletransporte quântico, o desenvolvimento de computadores quânticos, e criptografia quântica. Agora, uma equipe de físicos chineses se concentrou em encontrar maneiras de aumentar a confiabilidade do compartilhamento de segredos quânticos. Em um novo estudo publicado na EPJ B, Zhaonan Zhang da Shaanxi Normal University, Xi'an, China, e colegas fornecem uma caracterização muito mais precisa das distribuições de emaranhamento em sistemas multi-qubit do que a disponível anteriormente. No contexto da criptografia quântica, essas descobertas podem ser usadas para estimar a quantidade de informações que um intruso pode capturar em relação à chave secreta de criptografia.

Os físicos que trabalham em novas maneiras de proteger mensagens criptografadas quânticas estão explorando o fato de que, na escala quântica, um determinado qubit só pode ser emaranhado com outro qubit; esse traço único é conhecido como monogamia de emaranhamento. Em termos práticos, as regras quânticas para emaranhamento são explicadas considerando três qubits, chamado A, B e C, pertencendo a Alice, Bob e Charlie, respectivamente. Se Alice e Bob compartilham informações quânticas por meio de um sistema de dois qubit, chamado AB, eles não podem compartilhar nenhum estado emaranhado com o qubit C. de Charlie.

Contudo, há também outro tipo de emaranhamento, chamada poligamia, em que qubits exibem emaranhamento parcial com vários qubits ao mesmo tempo.

Neste estudo, os autores desenvolvem uma série de equações que explicam as condições para a monogamia e poligamia, que são muito mais bem caracterizados do que os trabalhos anteriores. Especificamente, eles primeiro investigam sistemas de três qubit sob certas restrições e então derivam um resultado geral para sistemas multi-qubit.