Investigadores han propuesto un principio físico unificado para la extracción de entrelazamiento, un proceso por el cual dos detectores localizados pueden obtener entrelazamiento de un campo cuántico. Este principio establece que la cantidad de entrelazamiento extraíble depende exclusivamente de la localización de la densidad espectral efectiva del campo. Este hallazgo es crucial para comprender cómo las correlaciones cuánticas, incluso las del vacío, pueden ser aprovechadas por sistemas localizados.
El equipo demostró este principio utilizando un modelo analíticamente resoluble de dos cúbits acoplados a una cavidad monomodo con pérdidas, la cual a su vez interactúa con un baño electromagnético continuo. Derivaron una expresión de forma cerrada para la concurrencia máxima extraíble, $\mathcal{C}_{\max}(Q)=2e^{-\pi/(2Q)}(1+e^{-\pi/(2Q)})/(1+3e^{-\pi/Q})$, donde $Q$ es el cociente entre el desintonía cúbit-cavidad $\Delta$ y el ancho de línea de la cavidad $\kappa$. Este parámetro $Q$ es proporcional a la razón inversa de participación (IPR) de la densidad espectral efectiva, actuando como el único parámetro adimensional que rige la transición entre el entrelazamiento determinista basado en puertas ($Q\to\infty$) y la extracción de vacío ($Q\to0$).
En el límite de $Q$ alto, la concurrencia máxima se aproxima a $1-\pi^{2}/(16Q^{2})$, indicando una robustez del entrelazamiento frente a las pérdidas de la cavidad. Por el contrario, en el límite de $Q$ bajo, el entrelazamiento decae exponencialmente a cero, lo que es coherente con el carácter de reservorio irreversible de un campo continuo, donde el entrelazamiento máximo es inalcanzable. Este marco conceptual no solo cuantifica la fracción de correlaciones de vacío accesibles a detectores localizados, sino que también establece una correspondencia formal entre la concurrencia máxima y la IPR, análoga a la relación entre conductividad y razón de participación en la localización de Anderson.
La curva $\mathcal{C}_{\max}(Q)$ predicha es, en principio, directamente observable en experimentos de electrodinámica cuántica de circuitos superconductores. Este avance tiene implicaciones significativas para el diseño de tecnologías cuánticas, como la computación y la comunicación cuántica, al proporcionar una base teórica para optimizar la extracción de entrelazamiento en presencia de entornos ruidosos y disipativos.