Des membres du Département de physique théorique et d'histoire des sciences de la Faculté des sciences et de la technologie de l'UPV/EHU ainsi que des chercheurs de l'Université de Hanovre ont réalisé l'intrication quantique entre deux condensats de Bose-Einstein spatialement séparés, ensembles atomiques ultra-froids.

L'équipe dirigée par Géza Tóth, Professeur de Recherche Ikerbasque, concentré sur la vérification de la présence d'enchevêtrement par des mesures, tandis que l'expérience à Hanovre a été réalisée dans le groupe de Carsten Klempt. L'étude est publiée dans Science .

L'intrication quantique a été découverte par Schrödinger et étudiée plus tard par Einstein et d'autres scientifiques au 20e siècle. C'est un phénomène quantique sans équivalent en physique classique. Les groupes de particules enchevêtrées perdent leur individualité et se comportent comme une seule entité. Tout changement dans l'une des particules entraîne une réponse immédiate dans l'autre, même s'ils sont séparés spatialement. "L'intrication quantique est essentielle dans des applications telles que l'informatique quantique, puisqu'il permet d'effectuer certaines tâches beaucoup plus rapidement qu'en informatique classique, " expliqua Toth.

Contrairement aux méthodes précédentes d'intrication quantique impliquant des nuages ​​de particules incohérents et thermiques, dans cette expérience, les chercheurs ont utilisé un nuage d'atomes à l'état de condensat de Bose-Einstein. Toth a dit, "Les condensats de Bose-Einstein sont obtenus en refroidissant les atomes à des températures très basses, proche du zéro absolu. A cette température, tous les atomes sont dans un état quantique hautement cohérent; en un sens, ils occupent tous la même position dans l'espace. Dans cet état, l'intrication quantique existe entre les atomes de l'ensemble." Par la suite, l'ensemble a été scindé en deux nuages ​​atomiques. "Nous avons séparé les deux nuages ​​l'un de l'autre par une distance, et nous avons pu démontrer que les deux parties restaient enchevêtrées l'une dans l'autre, " il a continué.

La démonstration que l'intrication peut être créée entre deux ensembles dans l'état de condensat de Bose-Einstein pourrait conduire à une amélioration dans de nombreux domaines dans lesquels la technologie quantique est utilisée, comme l'informatique quantique, simulation quantique et métrologie quantique, car ceux-ci nécessitent la création et le contrôle de grands ensembles de particules intriquées. "L'avantage des atomes froids est qu'il est possible de créer des états hautement intriqués contenant des quantités de particules dépassant de plusieurs ordres de grandeur tout autre système physique, qui pourrait fournir une base pour l'informatique quantique à grande échelle, ", a déclaré le chercheur.