Enchevêtrement photonique lors d'un vol zéro g

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Julius Arthur Bittermann^1,2, Lucas Bulla^1,3, Sébastien Ecker^1,3, Sébastien Philippe Neumann^1,3, Mathias Finck^1,3, Martin Bohman^1,3, Nicolas Friis^2,1, Marc Huber^2,1et une Rupert Ursin^1,3

¹Institute for Quantum Optics and Quantum Information - IQOQI Vienna, Austrian Academy of Sciences, Boltzmanngasse 3, 1090 Vienne, Autriche
²Atominstitut, Technische Universität Wien, Stadionallee 2, 1020 Vienne, Autriche
³adresse actuelle : Quantum Technology Laboratories GmbH, Clemens-Holzmeister-Straße 6/6, 1100 Vienne, Autriche

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Abstract

Les technologies quantiques ont tellement évolué que nous pouvons tester des phénomènes quantiques fondamentaux dans des conditions extrêmes. Plus précisément, l’intrication, pierre angulaire de la théorie moderne de l’information quantique, peut être produite et vérifiée de manière robuste dans divers environnements défavorables. Nous poussons ces tests plus loin et mettons en œuvre une expérience Bell de haute qualité lors d'un vol parabolique, passant de la microgravité à l'hypergravité de 1.8 g tout en observant en permanence la violation de Bell, avec des paramètres Bell-CHSH compris entre $S=-2.6202$ et $-2.7323$, une moyenne de $overline{S} = -2.680$ et un écart type moyen de $overline{Delta S} = 0.014$. Cette violation n'est pas affectée par une accélération uniforme ou non uniforme. Cette expérience démontre la stabilité des plates-formes de communication quantiques actuelles pour les applications spatiales et ajoute un point de référence important pour tester l'interaction du mouvement non inertiel et de l'information quantique.

Intrication photonique lors d'un vol zéro g PlatoBlockchain Data Intelligence. Recherche verticale. Aï.

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Résumé populaire

L’intrication est une forme de corrélation entre deux systèmes quantiques qui est, dans un certain sens, plus forte, ou plutôt plus polyvalente, que toute forme de corrélation classique et qui est au cœur des technologies quantiques modernes. De plus, cette caractéristique quantique bouleverse notre intuition concernant ce que l'on appelle le « réalisme local » : l'idée selon laquelle les mesures d'objets distants sont indépendantes et peuvent donc être effectuées « localement » et que leurs résultats ont une « réalité » indépendamment de la mesure. lui-même. En effet, des expériences menées dans les années 70, 80 et 90, récemment reconnues par le prix Nobel de physique 2022, ont démontré avec succès que l'intrication peut conduire à la violation des inégalités dites de Bell, qui devraient être satisfaites si la nature pouvait être pleinement décrite. avec une vision réaliste locale.

Pendant longtemps, la création et la vérification de l’intrication ont néanmoins été considérées comme un défi technologique, reposant souvent sur des configurations optiques fragiles et facilement perturbables. Dans le même temps, l’intrication est devenue l’un des ingrédients centraux de la communication quantique et constitue la pierre angulaire de nombreuses technologies quantiques naissantes. Nous présentons ici une expérience qui montre à quel point la technologie quantique basée sur l'intrication a progressé et à quel point les configurations peuvent être résilientes face à des conditions défavorables : nous avons construit et installé une configuration pour les tests Bell dans un avion commercial et mesuré en continu de fortes violations de l'inégalité de Bell tout au long d'une séquence de plusieurs dizaines de manœuvres de vol paraboliques. Nous montrons que même ces transitions entre différents niveaux d’accélération, allant d’un vol régulier à de fortes accélérations près de deux fois supérieures à l’attraction gravitationnelle à la surface de la Terre, n’ont aucun effet sur la force de l’intrication.

► Données BibTeX

@article{Bittermann2024photonic, doi = {10.22331/q-2024-02-15-1256}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-15-1256}, title = {Enchevêtrement photonique lors d'un vol zéro g}, auteur = {Bittermann, Julius Arthur et Bulla, Lukas et Ecker, Sebastian et Neumann, Sebastian Philipp et Fink, Matthias et Bohmann, Martin et Friis, Nicolai et Huber, Marcus et Ursin, Rupert}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, éditeur = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {8}, pages = {1256 }, mois = février, année = {2024} }

► Références

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Aitor Villar, Alexander Lohrmann, Xueliang Bai, Tom Vergoossen, Robert Bedington, Chithrabhanu Perumangatt, Huai Ying Lim, Tanvirul Islam, Ayesha Reezwana, Zhongkan Tang, Rakhitha Chandrasekara, Subash Sachidananda, Kadir Durak, Christoph F. Wildfeuer, Douglas Griffin, Daniel KL Oi et Alexander Ling, Démonstration d'enchevêtrement à bord d'un nano-satellite, Optica 7, 734 (2020), arXiv :2006.14430.
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https://doi.org/10.1007/978-1-4612-5931-2_7

Cité par

[1] Julius Arthur Bittermann, Matthias Fink, Marcus Huber et Rupert Ursin, « État de cloche enchevêtré dépendant du mouvement non inertiel », arXiv: 2401.05186, (2024).

Les citations ci-dessus proviennent de SAO / NASA ADS (dernière mise à jour réussie 2024-02-15 22:49:42). La liste peut être incomplète car tous les éditeurs ne fournissent pas de données de citation appropriées et complètes.

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