Un système quantique bipartite se crée en divisant une chaîne de fermions en deux sections : la demi-chaîne gauche et la demi-chaîne droite.
Cela permet de visualiser les emplacements où les particules fermioniques peuvent potentiellement se trouver dans un réseau discret.
Ce modèle est fondamental pour comprendre divers phénomènes en physique quantique.
En particulier, l’idée de détournement de l’intrication est un concept clé dans le domaine de l’information quantique.
Ce phénomène permet d’extraire l’intrication d’un système sans altérer son état quantique, jouant le rôle de catalyseur pour des transitions d’état qui seraient autrement impossibles à réaliser.
Pour que ce détournement soit efficace, l’état de ressource utilisé doit être hautement intriqué.Le "détournement de fonds universel" fait référence à un cadre dans lequel chaque état d’un système quantique bipartite est suffisamment intriqué pour permettre cette extraction d’intrication.
Jusqu’à présent, l’existence réelle de systèmes physiques avec un tel niveau d’intrication semblait douteuse.
Cependant, des chercheurs de l’Université de Leibniz à Hanovre ont démontré que le détournement universel peut apparaître dans toutes les chaînes de fermions critiques, c’est-à-dire des systèmes fermioniques unidimensionnels en cours de transition de phase quantique.
Leur étude, récemment publiée dans Nature Physics, bien que théorique, ouvre la voie à de nouvelles perspectives dans l’étude des systèmes à plusieurs corps et à l’émergence de technologies quantiques.Dans ce contexte, les chercheurs ont constaté que le détournement universel se manifeste dans les modèles de systèmes quantiques.
« Nous avons montré que les phénomènes de détournement universel peuvent survenir dans des champs quantiques relativistes », explique Alexander Stottmeister, co-auteur de l’article.
Après plusieurs présentations, des collègues ont souligné l’intérêt d’explorer ce phénomène dans des contextes à plusieurs corps.
Stottmeister et son équipe ont ainsi cherché à déterminer si le détournement universel pourrait également se produire dans des chaînes de spin, qui représentent un cadre plus simple.
Les résultats ont révélé que les chaînes de spin critiques peuvent effectivement présenter cette capacité de détournement.Dans leurs recherches, les chercheurs ont commencé par analyser le détournement universel dans une limite thermodynamique, en se concentrant sur des systèmes quantiques infinis.
Ils ont montré que les sous-systèmes représentés par les demi-chaînes gauche et droite dans cette limite répondent à des critères permettant d’identifier des systèmes de détournement universels.
Fait intéressant, ce phénomène n’est pas restreint aux systèmes théoriques infinis ; il peut également se manifester dans des systèmes de fermions de taille finie.
Pour aller plus loin, les auteurs envisagent de tester la robustesse de leurs résultats dans des scénarios où la condition d’interprétation simplifiée en termes de fermions non-interagissants n’est pas requise.
Cela soulève d’autres questions, comme la possibilité que le détournement persiste dans des systèmes avec des imperfections.
Ce travail pourrait donc avoir des implications considérables pour le développement de technologies quantiques et notre compréhension des comportements complexes dans les systèmes physiques.
