Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont réalisé la toute première démonstration de « quadsqueezing », un effet quantique du quatrième ordre, en utilisant un seul ion piégé. Cette avancée, publiée le 1er mai dans Nature Physics, introduit une nouvelle méthode pour concevoir des interactions quantiques complexes. Ce progrès pourrait améliorer la simulation, la détection et l'informatique quantiques.
Des scientifiques de l'Université d'Oxford ont développé une technique combinant deux forces contrôlées avec précision sur un seul ion piégé pour générer des formes avancées de « squeezing ». Celles-ci incluent le squeezing standard, le trisqueezing et le quadsqueezing, une interaction du quatrième ordre auparavant hors de portée. La méthode tire parti de la non-commutativité, où l'ordre des forces modifie les résultats, amplifiant les effets plus de 100 fois plus rapidement que les approches conventionnelles, selon l'auteure principale, le Dr Oana Băzăvan, du département de physique d'Oxford.Le Dr Băzăvan a expliqué : « En laboratoire, les interactions non commutatives sont souvent perçues comme une nuisance car elles introduisent des dynamiques indésirables. Ici, nous avons adopté l'approche inverse et utilisé cette caractéristique pour générer des interactions quantiques plus fortes. » En ajustant les fréquences, les phases et les intensités, l'équipe a basculé entre les niveaux de squeezing tout en minimisant le bruit. Les mesures du mouvement quantique de l'ion ont confirmé des schémas distincts pour chaque ordre de squeezing.Ces travaux s'appuient sur une théorie de 2021 formulée par le Dr Raghavendra Srinivas et Robert Tyler Sutherland. Le co-auteur de l'étude, le Dr Srinivas, a déclaré : « Fondamentalement, nous avons démontré un nouveau type d'interaction qui nous permet d'explorer la physique quantique en terre inconnue, et nous sommes vraiment enthousiastes à l'idée des découvertes à venir. »Les chercheurs étendent actuellement la technique aux systèmes multimodaux et la combinent avec des mesures de spin pour simuler des théories de jauge sur réseau. L'approche utilise des outils de plateformes quantiques existants, ce qui pourrait élargir ses applications dans les mesures de précision et les ordinateurs quantiques.