Résumé Le type le plus élémentaire de traitement de l'information quantique est l'intrication quantique. Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ B , Zhaonan Zhang de l'Université normale du Shaanxi, Xi'an, Chine, et ses collègues ont fourni une caractérisation beaucoup plus fine des distributions d'intrication dans les systèmes multi-qubits qu'auparavant. Ces résultats peuvent être utilisés en cryptographie quantique pour estimer la quantité d'informations qu'un indiscret peut capturer concernant la clé de cryptage secrète.

La communication cryptée est obtenue en envoyant des informations quantiques dans des unités de base appelées bits quantiques, ou qubits. Le type le plus élémentaire de traitement de l'information quantique est l'intrication quantique. Cependant, ce processus reste mal compris. Un meilleur contrôle de l'intrication quantique pourrait aider à améliorer la téléportation quantique, le développement des ordinateurs quantiques, et la cryptographie quantique. Maintenant, une équipe de physiciens chinois s'est concentrée sur la recherche de moyens d'améliorer la fiabilité du partage de secrets quantiques. Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ B, Zhaonan Zhang de l'Université normale du Shaanxi, Xi'an, Chine, et ses collègues fournissent une caractérisation beaucoup plus fine des distributions d'intrication dans les systèmes multi-qubits qu'auparavant. Dans le cadre de la cryptographie quantique, ces résultats peuvent être utilisés pour estimer la quantité d'informations qu'un indiscret peut capturer concernant la clé de chiffrement secrète.

Les physiciens travaillant sur de nouvelles méthodes de sécurisation des messages chiffrés quantiques exploitent le fait que, à l'échelle quantique, un qubit donné ne peut être intriqué qu'avec un autre qubit; ce trait unique est appelé monogamie d'enchevêtrement. En termes pratiques, les règles quantiques d'intrication sont expliquées en considérant trois qubits, appelé un, B et C, appartenant à Alice, Bob et Charlie, respectivement. Si Alice et Bob partagent des informations quantiques via un système à deux qubits, appelé AB, ils ne peuvent partager aucun état intriqué avec le qubit C de Charlie.

Cependant, il y a aussi un autre type d'enchevêtrement, appelé polygamie, dans lequel les qubits affichent un enchevêtrement partiel avec plusieurs qubits en même temps.

Dans cette étude, les auteurs développent une série d'équations expliquant les conditions de la monogamie et de la polygamie, qui sont bien mieux caractérisés que les travaux antérieurs. Spécifiquement, ils étudient d'abord les systèmes à trois qubits sous certaines restrictions, puis dérivent un résultat général pour les systèmes à plusieurs qubits.