Les mathématiques pour améliorer l’efficacité et la conception des machines quantiques

Espagne

Espagne | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
12 juin 2018

Une équipe de chercheurs espagnols et britanniques, qui a disposé de la participation du Conseil Supérieur de Recherche Scientifiques (CSIC) a mis au point une série de formules mathématiques afin de comprendre les fluctuations qui se produisent dans les systèmes quantiques lorsque certains ordres de grandeur sont conservés.

La prochaine grande révolution dans le traitement de données repose sur la physique quantique, ce volet de la physique qui se consacre à l’étude de l’infiniment petit, comme les atomes et les quarks. Pour de nombreux dispositifs quantiques, on observe, au-delà de la conservation de l’énergie, que d’autres quantités telles que le nombre de photons sont maintenues. Cependant, au moyen des méthodes expérimentales, il est difficile d’attester avec certitude si ces paramètres se maintiennent réellement ou non, et les scientifiques ne détiennent pas encore toutes les clefs qui régissent des comportements tels que la fluctuation quantique de l’énergie. La technologie actuelle ne permet pas de mesurer certains effets qui découlent de lois de la mécanique quantique, comme le fait, par exemple, que l’amplitude de vibration d’un résonateur acoustique puisse être à la fois grande et petite. Comprendre ces fluctuations est pourtant indispensable à la conception de machines quantiques.

Ce travail, publié dans le dernier numéro de la revue Nature Communications jette les bases pour étudier l’efficacité des machines quantiques et améliorer leur conception. Il pourrait être mis en pratique pour concevoir des thermomètres pour des systèmes quantiques de taille réduite ou des capteurs quantiques basés sur la théorie quantique de l’information et la thermodynamique quantique.

Source

“Matemáticas para mejorar la eficacia y el diseño de las máquinas cuánticas”, SINC, 23/05/2018

Lien d’intérêt

“Revealing missing charges with generalised quantum fluctuation relations”, Nature Communications, vol. 9, May, 22nd 2018

Rédacteurs

Cécile Malavaud – cecile.malavaud[a]diplomatie.gouv.fr

Auriane Mazeran – auriane.mazeran[a]diplomatie.gouv.fr

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