Austrias asuva Viini Füüsikateaduskonna teadlased andsid hiljuti teoreetilise kirjelduse teleportatsiooni fenomenile, uurides aatomisisese skaala füüsikalisi süsteeme. Uurimus avaldati teadusajakirjas The European Physical Journal D.
Esmakordselt tõestas Austria teadlaste meeskond, et matemaatilised vahendid annavad võimaluse valikuks, kuidas eraldada aine füüsikalisest süsteemist, analüüsides valikuliselt selle oleku kvantseisundit. See on olek, milles on süsteem mõõtmise ajal, mis võib olla kas põimunudkvatolekus või mitte, kirjutab Physorg.com.
Pilt: Science/AAAS
Põimumise (ingl. k. entanglement; loe lähemalt siit) seisund vastab keerulisele, kindlas (puhtas) seisundis olevale füüsikalisele süsteemile, milles süsteemi osad ei ole eraldi määratavad. Kvantinformatsiooniteoorias (quantum information theory; inglise keeles loe lähemalt siit) kasutatav põimumise mõiste kehtib, kui mõõtmine laboris A (mida nimetatakse Alice’ks) sõltub määratud mõõtmisest laboris B (nimega Bob); seejuures mõlemad mõõtmised on omavahel seoses. Seda fenomeni pole võimalik vaadelda suureskaalalistes füüsikalistes süsteemides.
Austria meeskonna uurimustulemused näitavad, et kvantseisundi põimitus või eraldatus – sõltumata sellest, kas selle alaseisundid on eristatavad või mitte, s.t. kas Alice’i ja Bobi puhul suudeti teha teineteisest sõltumatuid mõõtmisi – sõltub vaatenurgast, millest seisundi olekut hinnati.
Kvantseisundi matemaatiliseks kirjeldamiseks kasutatakse niinimetatud tiheduse maatriksit. Selle seisundi oleku hindamiseks võib maatriksit erinevatel viisidel teguriteks lahutada, nagu ka torti on võimalik mitmel moel lõigata. Viini füüsikud näitasid, et kindla tegurdamise viisi valimine võib viia põimumise või eraldatuseni. Seda on aga võimalik teha ainult teoreetiliselt, kuna katse käigus on tegurdamine määratud katse tingimustega.
Neid uurimustulemusi kasutati ilmunud artiklis, modelleerimaks kvantinformatsiooni füüsikalisi süsteeme. Muuhulgas uuriti teoreetiliselt ühe kindla kvantseisundi transpordil põhinevat teleportatsiooni. Teiste praktiliste rakenduste seas on ka parem arusaam K-mesoni loomisest ja lagunemisest osakestefüüsikas; samuti ka Halli kvantektist (the quantum Hall effect), mille puhul võtab elektrijuhtivus kvantiseeritud väärtusi.
Teadusartikkel: ,,Entanglement or separability: the choice of how to factorize the algebra of a density matrix“