Descripción: La medida de entrelazamiento es una herramienta fundamental en la computación cuántica que cuantifica el grado de entrelazamiento presente en un estado cuántico. El entrelazamiento es un fenómeno cuántico donde dos o más partículas se encuentran en un estado correlacionado, de tal manera que el estado de una partícula no puede describirse independientemente del estado de la otra, sin importar la distancia que las separe. Esta propiedad es crucial para el funcionamiento de muchos algoritmos cuánticos y protocolos de comunicación cuántica. La medida de entrelazamiento permite a los investigadores y científicos evaluar cuán entrelazados están los qubits en un sistema, lo que a su vez influye en la eficiencia y la capacidad de procesamiento de la información cuántica. Existen diversas formas de medir el entrelazamiento, como la entropía de von Neumann, la medida de concurrence y la medida de negativity, cada una con sus propias características y aplicaciones. La capacidad de medir y manipular el entrelazamiento es esencial para el desarrollo de tecnologías cuánticas avanzadas, incluyendo la computación cuántica, la criptografía cuántica y la teletransportación cuántica, lo que subraya su importancia en el futuro de la tecnología y la información.
Historia: El concepto de entrelazamiento cuántico fue introducido por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935 en un artículo que planteaba lo que se conoció como el ‘paradoja EPR’. Sin embargo, fue John Bell en 1964 quien formuló lo que ahora se conoce como ‘teorema de Bell’, que proporcionó una forma de probar experimentalmente el entrelazamiento. Desde entonces, numerosos experimentos han confirmado la existencia del entrelazamiento cuántico, lo que ha llevado a un creciente interés en su estudio y aplicación en la computación cuántica.
Usos: La medida de entrelazamiento se utiliza en diversas aplicaciones dentro de la computación cuántica, como en la optimización de algoritmos cuánticos, la criptografía cuántica y en la creación de redes cuánticas. También es fundamental para la teletransportación cuántica, donde la información cuántica se transfiere de un lugar a otro sin mover físicamente la partícula que la lleva.
Ejemplos: Un ejemplo práctico de medida de entrelazamiento es el uso de la entropía de von Neumann para evaluar el entrelazamiento en sistemas de qubits en computadoras cuánticas, lo que permite a los investigadores determinar la eficacia de sus algoritmos cuánticos. Otro ejemplo es el uso de la medida de concurrence en experimentos de laboratorio que demuestran el entrelazamiento entre pares de fotones.
