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L'intrication quantique et l'information

L'intrication quantique est un phénomène étrange, dans lequel des particules restent étroitement connectées, quelle que soit la distance qui les sépare. Des scientifiques financés par l'UE ont exploré l'intrication de plusieurs particules, obtenant des résultats très prometteurs pour le traitement de l'informatique quantique.
L'intrication quantique et l'information
Au niveau quantique, les particules se comportent bien différemment des objets macroscopiques que nous pouvons voir et toucher. L'intrication quantique est la conséquence la plus étrange des lois de la mécanique quantique, et elle est essentielle pour concrétiser les ordinateurs quantiques.

Le projet ENFOQI (Entanglement and the foundations of quantum information), financé par l'UE, a conduit des expériences et des études théoriques pour caractériser des particules intriquées. Les chercheurs ont étudié l'intrication de plus de deux particules.

L'un des principaux résultats a été la définition d'une valeur calculable, permettant de quantifier et vérifier la réalité de l'intrication. Ce nouveau critère est basé sur la transposition partielle d'états séparables, qui doit être positive.

Les chercheurs ont utilisé ce critère pour détecter l'intrication au voisinage d'états de Dicke. Ils ont aussi découvert une nouvelle catégorie d'états intriqués, nommés états hypergraphes. La génération de ces états est en relation avec des états à plusieurs particules, en interaction avec des systèmes auxiliaires locaux.

Les états hypergraphes apparaissent durant l'analyse des algorithmes quantiques, et peuvent aussi être utiles pour des protocoles d'empreinte. Pour les chercheurs, ces états intriqués sont un excellent moyen de tester les subtilités de l'intrication de plusieurs particules.

À un niveau plus fondamental, la mécanique quantique impose que les résultats d'une expérience dépendent des variables qui sont mesurées simultanément. Cette propriété, nommée contextualité, peut être quantifiée pour une situation quantique donnée. Les travaux du projet ENFOQI ont établi une liaison entre cette contextualité et des concepts théoriques de l'information quantique.

Mieux encore, ENFOQI a contribué à mieux intégrer le groupe d'optique quantique théorique de l'université de Siegen à l'ensemble de la recherche universitaire. Le financement de l'UE a permis aux chercheurs de participer à des conférences internationales, et d'organiser une série d'ateliers qui ont attiré des experts de l'intrication et du traitement de l'information quantique.

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Mots-clés

Intrication quantique, intrication de plusieurs particules, traitement de l'information quantique, mécanique quantique, ordinateurs quantiques, ENFOQI, contextualité