Techniques pour maintenir ou prolonger l'intrication quantique pour la communication ou le calcul.La préservation de l'intrication quantique désigne les techniques et stratégies utilisées pour maintenir ou prolonger la durée de vie de l'intrication quantique, une ressource fragile qui se dégrade en raison des interactions avec l'environnement. L'intrication est essentielle pour la communication quantique, la cryptographie quantique et le calcul quantique, mais elle est facilement détruite par la décohérence. Les méthodes de préservation visent à protéger les états intriqués du bruit environnemental, permettant ainsi de les utiliser sur de plus longues périodes ou sur de plus grandes distances.
Le concept de préservation de l'intrication a été étudié depuis les années 1990, à la suite de la découverte de la correction d'erreurs quantiques par Peter Shor et Andrew Steane en 1995. Le développement des sous-espaces sans décohérence et du découplage dynamique a également contribué à ce domaine, avec des travaux clés de Lorenza Viola et d'autres à la fin des années 1990.
Le mécanisme principal de la préservation de l'intrication est la suppression de la décohérence, qui peut être réalisée par divers moyens. Ceux-ci incluent le découplage dynamique, où des séquences d'impulsions sont appliquées au système pour moyenner les interactions environnementales ; la correction d'erreurs quantiques, qui encode l'information de manière redondante pour détecter et corriger les erreurs ; et l'utilisation de sous-espaces sans décohérence, où certains états sont intrinsèquement protégés du bruit. De plus, la distillation d'intrication peut être utilisée pour extraire un plus petit nombre d'états fortement intriqués à partir d'un plus grand nombre d'états faiblement intriqués.
La préservation de l'intrication est cruciale pour les répéteurs quantiques dans la communication quantique à longue distance, ainsi que pour maintenir la cohérence dans les ordinateurs quantiques pendant les calculs.
En théorie, l'intrication quantique peut être préservée indéfiniment grâce à la correction d'erreurs quantiques, mais en pratique, la surcharge requise augmente rapidement avec la taille du système, ce qui en fait un défi d'ingénierie majeur.
| X_1 | variable | quadrature operator of mode 1 — quadrature operator |
| X_2 | variable | quadrature operator of mode 2 — quadrature operator |
| P_1 | variable | momentum quadrature of mode 1 — quadrature operator |
| P_2 | variable | momentum quadrature of mode 2 — quadrature operator |
| δ | opérateur | difference between the operator and its expectation value — deviation operator |
| ⟨ ⟩ | opérateur | quantum mechanical average over the state — expectation value |
