phénomène

directionnalité quantique

Une corrélation quantique où une mesure sur une particule peut influencer à distance l'état d'une autre.

Description

L'intrication quantique dirigée est un phénomène de corrélation quantique où une mesure sur une particule peut influencer à distance l'état d'une autre particule, même lorsqu'elles sont éloignées. Elle se situe entre l'intrication et la non-localité de Bell en termes de force : elle est plus forte que la simple intrication mais plus faible que les violations complètes des inégalités de Bell. Le terme « dirigée » capture l'idée qu'une partie (Alice) peut « diriger » l'état du système de l'autre partie (Bob) en choisissant différents réglages de mesure.

Histoire

Le concept a été introduit par Erwin Schrödinger en 1935, peu après l'article d'Einstein-Podolsky-Rosen, comme un moyen de décrire l'« action fantôme à distance » à laquelle Einstein s'opposait. Il a été formalisé mathématiquement bien plus tard, en 2007, par Howard Wiseman, Steve Jones et Andrew Doherty.

Comment ça marche

Dans un scénario de direction, Alice et Bob partagent une paire intriquée. Alice effectue l'une des plusieurs mesures possibles sur sa particule. Selon son choix de mesure et le résultat, la particule de Bob est projetée dans un ensemble spécifique d'états possibles. Si Bob ne peut pas expliquer les corrélations observées à l'aide d'un modèle d'état caché local—où sa particule avait un état préexistant indépendant du choix d'Alice—alors la direction est démontrée. Cela est vérifié par des inégalités de direction, qui bornent les corrélations réalisables par des moyens classiques.

En pratique

La direction quantique est utilisée dans la cryptographie quantique indépendante des dispositifs d'un seul côté, où les dispositifs d'une partie ne sont pas fiables mais ceux de l'autre le sont, permettant une distribution de clé sécurisée avec moins d'hypothèses.

Anecdote

Schrödinger l'a initialement appelée « direction » car il imaginait qu'Alice pouvait « diriger » le système de Bob vers différents états, mais il n'a pas prouvé qu'il s'agissait d'un phénomène distinct—cela a pris plus de 70 ans.

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