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Simulation Quantique - QSIM

by Sebastien_Tanzilli - published on , updated on

- Responsables

Antoine Browaeys , Pascal Degiovanni , Tristan Meunier , & Simon Perdrix

- Objectifs de l’axe

De très nombreuses situations de physique ou de mathématiques peuvent se mettre sous la forme d’un problème quantique à N-corps, c’est à dire se décrire par un ensemble de particules quantiques en interaction. Or ceux ci sont en général très difficiles, voire impossibles à résoudre par les méthodes « classiques ». La simulation quantique, originellement introduite par Richard Feynman au début des années 1980, consiste ainsi à construire au laboratoire des systèmes quantiques artificiels régis par les équations du problème que l’on souhaite résoudre : en mesurant les propriétés de ces systèmes, par exemple leur état fondamental ou leur dynamique hors-équilibre, on accède à la solution du problème à N-corps que l’on étudie. Cette approche est longtemps restée théorique, mais le contrôle très précis des systèmes quantiques individuels développé au cours de la dernière décennie la rende désormais possible expérimentalement. Son champ d’application va des problèmes de physique fondamentale (magnétisme quantique, supra-conductivité haute température, transport en présence de désordre…) à des situations plus appliquées comme des problèmes d’optimisation industriels, ou à plus long terme de chimie quantique ou de conceptions de nouveaux matériaux aux propriétés spécifiques.

Pour en savoir plus, voir par exemple : I.M. Georgescu, S. Ashhab and F. Nori « Quantum Simulation », Review of Modern Physics, vol. 86, p. 153 (2014).