Thermalisation quantique d’un système de spins

Réalisation d’une bipartition pour étudier la thermalisation quantique

Un système isolé peut lors de son évolution tendre vers un état ayant des propriétés proches de celle d’un état thermique. Pour étudier ce phénomène de physique quantique, l’équipe GQM du LPL a piégé des atomes de chrome dans un cristal de lumière, puis a rassemblé les atomes dans deux sous-ensembles, en réalisant ainsi une bipartition du système. La mesure des corrélations entre les spins des atomes appartenant soit à un même sous-ensemble, soit à deux sous- ensembles différents, a permis de démontrer une thermalisation vers une température négative, un concept de physique statistique associé au caractère borné de l’énergie.

La photo montre une mesure après bipartition : chaque atome peut se trouver dans 7 états de spin différents, et appartenir au sous-ensemble A ou B.

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