Kvantinvikling är kanske ett av de mest spännande fenomen som fysiken känner till. Den beskriver hur ödet för flera partiklar kan sammanflätas, även när de separeras av stora avstånd. Viktigt, sannolikhetsfördelningarna som behövs för att definiera kvanttillstånden för dessa partiklar avviker från den klockformade, eller "Gaussiska" kurvor som är underliggande många naturliga processer. Icke-gaussiska kurvor gäller inte enbart kvantsystem, dock. De kan också bestå av blandningar av vanliga gaussiska kurvor, skapa svårigheter för fysiker som studerar kvantinvikling. I ny forskning publicerad i EPJ D. , Shao-Hua Xiang och kollegor vid Huaihua University i Kina föreslår en lösning på detta problem. De föreslår en uppdaterad uppsättning ekvationer som gör att fysiker enkelt kan kontrollera om en icke-gaussisk stat verkligen är kvant.

När fysiker gör fler upptäckter om kvantintrasslingens natur, de gör snabbt framsteg mot avancerade applikationer inom områdena kvantkommunikation och beräkning. Tillvägagångssättet i denna studie kan visa sig öka hastigheten på dessa framsteg. Xiang och kollegor erkänner att även om alla tidigare ansträngningar att skilja mellan båda typerna av icke-gaussiska kurvor har haft viss framgång, deras val av gaussiska kurvor som utgångspunkt har hittills inneburit att ingen metod ännu har visat sig vara helt effektiv. Baserat på argumentet att det inte kan finnas någon verkligt tillförlitlig gaussisk referens för någon genuint kvant icke-gaussisk stat, forskarna presenterar en ny teoretisk ram.

I deras tillvägagångssätt, Xiangs team kodade icke-gaussiska egenskaper i matematiken för 'Wigner' distributionsfunktioner, som är relaterade till sannolikhetsfördelningarna av kvantpartiklar. Deras uppdaterade ekvationer tog bort många av de komplikationer som vanligtvis är involverade i att bestämma icke-gaussiska kurvor från gaussiska referenspunkter; mycket förenklade beräkningar. Om deras tekniker blir allmänt accepterade, de kan göra det möjligt för forskare att mer effektivt studera och utnyttja ett av de mest mystiska fenomen som fysiken känner till.