Révolution en physique quantique : un nouveau phénomène étonne l’équipe de recherche !

Révolution en physique quantique : un nouveau phénomène étonne l’équipe de recherche !

Une équipe internationale de chercheurs a découvert un nouveau phénomène en physique quantique qui pourrait avoir des implications considérables pour les futures technologies quantiques. Le mathématicien Jonas Haferkamp de l'Université d'Ottawa participe à cette recherche révolutionnaire Université de la Sarre. Les résultats ont été récemment publiés dans la célèbre revueSciencepublié.

La découverte concerne la création d'états quantiques aléatoires. Ces états, qui semblent au premier abord chaotiques et imprévisibles, se génèrent plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant. Pour illustrer ces conditions complexes et chaotiques, les chercheurs utilisent une analogie claire : ils comparent le phénomène au mélange de café et de lait. Ces états aléatoires revêtent une importance centrale pour le développement ultérieur de nouvelles technologies quantiques.

Les défis de la mécanique quantique

Avec les ordinateurs quantiques fonctionnant avec un grand nombre de qubits, la difficulté d’obtenir des états purement aléatoires augmente de façon exponentielle. La mécanique quantique elle-même décrit les états comme des distributions de probabilité, plutôt que de proposer des valeurs fixes comme en physique classique. Un état de la mécanique quantique est souvent caractérisé comme indéterminé en termes classiques, ce qui rend complexe la prédiction des résultats de mesure. Le principe d’incertitude de Heisenberg joue ici un rôle central, car il décrit l’incertitude dans la mesure des états de la mécanique quantique.

Les chercheurs ont maintenant trouvé une « astuce mathématique » pour réduire la complexité des interactions entre particules. Ils développent une « matrice pseudo-randomisée » qui permet de simuler des processus aléatoires. Cette méthode pourrait accélérer considérablement la mise en œuvre dans les ordinateurs quantiques.

Implications pour l'avenir

Les nouvelles découvertes pourraient avoir des implications massives sur les méthodes de collecte d’informations et de cryptage. En mécanique quantique, différents états peuvent être décrits par des représentations mathématiques telles que des vecteurs d'état ou des opérateurs de densité. La découverte des chercheurs contredit les hypothèses existantes et pourrait révolutionner l'état actuel de la recherche quantique.

Les travaux de Haferkamp et de son équipe revêtent une grande importance pour le public spécialisé car ils soulèvent de nouvelles questions sur les aspects fondamentaux de la mécanique quantique. Les développements futurs de la physique quantique pourraient dépendre de manière cruciale de la manière dont ces états aléatoires peuvent être intégrés dans des applications pratiques. La publication originale porte le titre« Unitaires aléatoires dans une profondeur extrêmement faible »(DOI : 10.1126/science.adv8590).