L'intrication quantique cachée désigne une intrication qui n'est pas directement observable dans les états mixtes.L'intrication quantique cachée est une forme subtile de corrélation quantique qui existe dans un état quantique mixte mais qui ne peut pas être détectée par les mesures standard d'intrication. En mécanique quantique courante, l'intrication est généralement révélée en mesurant les corrélations entre sous-systèmes — par exemple, en vérifiant si deux particules ont toujours des spins opposés. Cependant, lorsqu'un système quantique interagit avec son environnement, il devient mixte, et une partie de l'intrication peut devenir « cachée » dans le sens où elle n'est pas accessible par de simples mesures locales. Ce concept est crucial pour comprendre la frontière entre comportement classique et comportement quantique, en particulier dans des systèmes complexes comme les solides à plusieurs particules ou les molécules biologiques.
Le concept est apparu à la fin des années 1990, lorsque des chercheurs ont étudié l'intrication dans les états mixtes, avec des contributions clés de la communauté de l'information quantique. Le terme spécifique « intrication cachée » a été popularisé dans les années 2000 grâce à des travaux sur les mesures d'intrication et les transitions de phase quantiques.
L'idée clé est que l'intrication peut être répartie sur de nombreux degrés de liberté, et lorsque l'on n'en considère que quelques-uns, l'intrication visible peut disparaître même si l'état global contient encore des corrélations quantiques. L'intrication cachée est souvent quantifiée à l'aide de mesures qui nécessitent une optimisation sur toutes les façons possibles de diviser le système, comme l'intrication de formation ou l'entropie relative d'intrication. Ces mesures peuvent révéler qu'un état mixte est intrigué même lorsque des critères plus simples (comme le critère de Peres-Horodecki) échouent. En pratique, l'intrication cachée est détectée en effectuant des mesures sur plusieurs copies du système ou en utilisant des techniques tomographiques sophistiquées.
L'intrication cachée est pertinente pour le calcul quantique et la communication quantique, où les états mixtes sont inévitables en raison du bruit. Comprendre l'intrication cachée aide à concevoir des protocoles de correction d'erreurs et à caractériser les ressources quantiques disponibles dans les dispositifs réalistes.
Dans certaines transitions de phase quantiques, l'intrication cachée peut signaler un changement dans l'ordre du système même lorsque toutes les corrélations visibles restent inchangées.
