Futur cosmique

Les expériences « magiques » avec des particules enchevêtrées

Ces expériences se poursuivent tandis que la mémoire multiplex permet la téléportation d'informations quantiques sur 1 km.

La téléportation quantique est une méthode qui permet le transfert d’informations quantiques entre deux objets distants grâce au phénomène d’intrication. La caractéristique unique de ce processus est que l’information ne bouge pas, mais est détruite à un moment donné et apparaît à un autre. Grâce à une nouvelle approche, des scientifiques catalans ont réussi la téléportation quantique d’un photon à un qubit à l’état solide sur une distance de 1 km.

Le monde quantique n’est pas si éloigné du nôtre, bien que ses lois nous paraissent souvent étranges et contre-intuitives. Cependant, des nouvelles importantes de la physique quantique arrivent littéralement tous les jours et parfois le travail des physiciens à nos yeux passe de la science à la magie et devient envahi par les mythes. Un exemple frappant est la téléportation quantique, autour de laquelle tant de malentendus se sont accumulés que même les journalistes scientifiques ne peuvent généralement pas décrire correctement de telles expériences.

Théoriquement, la téléportation quantique a été décrite au début des années 90. Depuis lors, plusieurs groupes de scientifiques ont confirmé expérimentalement la possibilité de réaliser ce phénomène, bien que la manière exacte de l’appliquer dans la pratique reste une question ouverte. Bien évidemment, une telle infrastructure doit être compatible avec les télécommunications existantes.


De plus, le protocole de téléportation quantique nécessite l’application d’une opération de préemption active au qubit téléporté, ce qui assure une vitesse et une fiabilité élevées du transfert d’informations. Enfin, la mémoire quantique doit fonctionner en mode multiplex pour maximiser la vitesse de téléportation sur de longues distances. Jusqu’à présent, les trois conditions dans un système n’ont pas été démontrées.

Des scientifiques de l’Institut catalan d’études avancées (ICREA) ont rapporté la réalisation de la téléportation quantique sur une longue distance d’informations d’un photon à un autre, qui se trouvait dans une mémoire quantique multiplexée. Cette méthode comprenait l’utilisation d’un schéma d’anticipation actif qui, associé à la multimodalité de la mémoire, vous permet de pousser le débit de données à la limite. L’architecture proposée est compatible avec les canaux de télécommunications modernes, écrit Science Daily.

Les chercheurs ont construit une configuration expérimentale composée de deux nœuds, « Alice » et « Bob », séparés par une bobine de fibre optique de 1 km de long. À Alice, les scientifiques ont utilisé un cristal spécial pour créer deux photons intriqués, un signal et un inactif, compatibles avec l’infrastructure des télécommunications. Le premier photon a été stocké dans une mémoire à semi-conducteurs multiplexée et un photon de télécommunications a été envoyé à Bob. Il y avait un autre cristal avec un troisième photon dans lequel le bit quantique était codé.

Dès que le deuxième photon est arrivé, il est entré en interaction avec le troisième – dans l’état dit de Bell. Les premier et deuxième photons étant initialement intriqués, les informations ont été transmises du troisième photon au premier, qui est resté avec Alice, à un kilomètre de Bob.


L’équipe ne compte pas s’arrêter là et prévoit d’augmenter la distance de téléportation quantique tout en conservant une efficacité et une vitesse élevées. Leur deuxième objectif est d’étudier la possibilité d’utiliser la méthode pour transférer des informations entre différents types de nœuds quantiques.

Au début du 21e siècle, le physicien japonais Masahiro Hotta a avancé l’idée de la téléportation d’énergie quantique et en a même développé une justification théorique. Et plus tôt cette année, son collègue américain a annoncé la première téléportation d’énergie réussie à l’aide d’un ordinateur quantique conventionnel.


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