La chaleur comme témoin : une nouvelle méthode simplifie la détection des propriétés quantiques

Une nouvelle méthode simplifie la détection des propriétés quantiques en utilisant la chaleur comme témoin, éliminant ainsi le besoin de mesures directes. Développée par des scientifiques de l'Université technique du Danemark et de l'Université Jagellonne en Pologne, cette approche relie la thermodynamique à la théorie de l'information quantique, s'inspirant du démon de Maxwell. Publiée dans Physical Review Letters, l'étude détaille comment les systèmes quantiques révèlent leurs caractéristiques en échangeant de la chaleur avec leur environnement. Les méthodes traditionnelles effondrent l'état quantique et introduisent du bruit. Cette nouvelle approche mesure une ancilla thermique, ou bain de chaleur, agissant comme l'environnement. La cohérence influence le transfert d'énergie, permettant une détection indirecte. Une mémoire quantique agit comme un catalyseur, formant des connexions quantiques qui permettent à la chaleur de circuler de manière unique en fonction des propriétés quantiques telles que l'intrication. Les chercheurs ont démontré l'approche avec la détection d'intrication et la certification de cohérence, soulignant la mise en œuvre dans des configurations expérimentales telles que la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la cavité-QED avec des qubits supraconducteurs. D'autres plateformes, telles que les dispositifs à un seul électron et les ions piégés, pourraient également vérifier les résultats. Cette recherche ouvre des voies pour étudier les propriétés quantiques et pourrait jouer un rôle crucial dans le développement d'applications quantiques pratiques.