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    Les entropies d'intrication des systèmes nucléaires augmentent avec le volume de ces systèmes
    Gauche :partitions où l'ensemble des points bleus occupe une région et l'ensemble des points noirs une autre région, similaire au fonctionnement de nombreux systèmes. À droite :les partitions qui se produisent dans les noyaux, où les partitions des points bleus et noirs occupent les mêmes régions. Crédit :Thomas Papenbrock.

    L'enchevêtrement est ce qu'Einstein appelle « une action effrayante à distance ». C’est un élément clé de ce qui distingue la mécanique quantique de notre expérience quotidienne. En mécanique quantique, les scientifiques utilisent une mesure appelée entropie d'intrication pour quantifier l'ampleur de l'intrication entre deux sous-systèmes, par exemple entre un système étudié et son environnement.



    Les entropies d'intrication importantes indiquent qu'un système a de fortes corrélations avec son environnement. Dans de nombreux systèmes, les entropies d’intrication sont proportionnelles à la surface qui sépare un système de son environnement. Cela est également vrai pour les trous noirs, où la croissance de l'entropie liée à l'énergie est proportionnelle à la superficie de l'horizon des événements. Mais les noyaux des atomes sont différents. Les interactions complexes dans les noyaux conduisent à des entropies d'intrication qui augmentent comme le volume du système d'intérêt, et non comme sa surface.

    Calculer l’état d’un système quantique est difficile car cela nécessite que les scientifiques capturent avec précision l’intrication du système avec son environnement. Des recherches récentes quantifient les entropies d'intrication pour la matière neutronique.

    Les chercheurs ont étudié les entropies d'intrication entre l'espace de champ moyen et son environnement dans les systèmes nucléaires. L'étude est publiée dans la revue Physical Review C .

    À l’aide de mesures connexes, la recherche quantifie également cette entropie pour les noyaux atomiques. Ces travaux peuvent contribuer à l'informatique quantique en aidant les chercheurs à comprendre comment le nombre d'opérations nécessaires pour préparer un état sur une puce quantique augmente avec l'entropie d'intrication croissante.

    Comme les entropies d’intrication sont difficiles à calculer, les chercheurs ont également dérivé des relations vers des mesures plus faciles à calculer. La recherche a montré que les entropies d'intrication sont liées à d'autres quantités plus faciles à calculer et qui peuvent servir de témoins d'intrication.

    Des arguments généraux suggèrent également que l'entropie d'intrication dans les systèmes nucléaires respecte une loi de volume au lieu d'une loi de surface. Ce travail a testé et confirmé ces résultats en calculant les entropies d'intrication de modèles pour les noyaux atomiques et la matière neutronique.

    Plus d'informations : Chenyi Gu et al, Entropie d'intrication des systèmes nucléaires, Physical Review C (2023). DOI :10.1103/PhysRevC.108.054309. Sur arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2303.04799

    Informations sur le journal : Révision physique C , arXiv

    Fourni par le Département américain de l'énergie




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