Programa específico: Joint Programming Initiative in “Quantum Phenomena and Resources” financiado a través del programa ERA-NET Cofund QuantERA II y AEI “Proyectos de Cooperación Internacional” (Proyecto PCI2022-132947, financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea “NextGenerationEU”/PRTR).

Código APCIN: PCI2022-132947

UPV/EHU: Beneficiario

IP UPV/EHU: Géza Tóth

Inicio del proyecto: 01/05/2022
Fin del proyecto: 30/04/2025

Breve descripción: La caracterización y clasificación del entrelazamiento multipartito es crucial para la investigación de sistemas de muchos cuerpos, problemas fundamentales y tecnologías cuánticas. Un objetivo central es descubrir criterios robustos y experimentalmente accesibles para observar y explorar las múltiples facetas de las correlaciones cuánticas. El entrelazamiento multipartito plantea desafíos formidables que surgen del aumento exponencial de la dimensión del espacio de Hilbert con el número de constituyentes del sistema cuántico. Por ejemplo, la clasificación completa del entrelazamiento multipartito no se encuentra en la literatura, y la posibilidad de observar las clases de estados entrelazados que permiten ventajas cuánticas en diferentes aplicaciones de información cuántica aún está en gran parte inexplorada.

Esta colaboración reúne a varios grupos líderes europeos que tienen una amplia experiencia en el estudio del entrelazamiento bipartito y en la manipulación de la materia cuántica. Aquí pretendemos centrar nuestros esfuerzos en el estudio del caso multipartito. Los grupos experimentales tienen una infraestructura sustancial que permite el uso de átomos ultrafríos y su detección. Las técnicas incluyen: manipulación de espín coherente, chips atómicos, condensados ​​de Bose-Einstein, interferometría atómica y matrices de pinzas ópticas. Los grupos experimentales ya han desarrollado potentes técnicas de detección de átomos con: alta eficiencia cuántica, capacidad de detección de múltiples átomos, correlaciones de orden superior y buena resolución espacial, todo lo cual se utilizará para desarrollar protocolos experimentales para observar el entrelazamiento multipartito.

Un activo crucial en el proyecto es la colaboración dedicada de dos grupos teóricos para guiar la exploración de las muchas estrategias experimentales posibles para realizar estas caracterizaciones. El alto grado de control experimental y eficiencia de detección permitirá la evaluación de la información de Fisher y otros testigos de entrelazamiento multipartito basados ​​en la medición de variables colectivas con precisiones sin precedentes. Se dedicarán importantes esfuerzos a investigar nuevos cuantificadores específicamente diseñados para las plataformas experimentales creadas en este proyecto que brindarán una clasificación novedosa del entrelazamiento multipartito basada en el rango de Dyson. La finalización exitosa de este proyecto proporcionará a la comunidad una comprensión más profunda del entrelazamiento multipartito y su relación con aplicaciones fundamentales y tecnológicas.