Des physiciens ont pu démontrer pour la première fois la téléportation quantique entre deux puces informatiques.
Il y a quelques années, nous commencions à peine à comprendre les principaux aspects de la physique quantique. Même Albert Einstein est mort en n’étant pas d’accord avec beaucoup des théories qui entouraient ce nouveau monde pour la physique parce que, sous certains aspects, il ne « correspondait » pas à la théorie de la relativité spéciale (c’est une des raisons pour lesquelles la « théorie du tout », qui explique comment tout a été créé dans une perspective physique, n’a pas encore été publiée).
Mais ne pas tout comprendre de la physique quantique ne signifie pas que nous ne pouvons pas profiter de ses propriétés étonnantes, l’une d’entre elles étant l’intrication. L’intrication décrit comment, lorsqu’une paire ou un groupe de particules est généré, interagit ou partage une proximité spatiale et que l’état quantique de chaque particule ne peut être décrit indépendamment, c’est l’un des contrastes fondamentaux entre la physique classique et la physique quantique.
Des scientifiques de l’Université de Bristol, en collaboration avec l’Université technique du Danemark (DTU), ont réussi à mettre au point des dispositifs à l’échelle de la puce qui sont capables d’exploiter l’application de la physique quantique en générant et en manipulant des particules de lumière individuelles dans des circuits programmables à l’échelle nanométrique.
Ces puces codent l’information quantique dans la lumière générée à l’intérieur des circuits et peuvent traiter l’information avec une grande efficacité et un bruit extrêmement faible. Cela pourrait se traduire par une capacité de créer des circuits imprimés quantiques plus complexes qui sont aujourd’hui nécessaires dans l’informatique et les télécommunications quantiques, qui sont les superordinateurs les plus puissants qui existent actuellement.
La téléportation quantique permet de transférer l’état quantique d’une particule quantique d’un endroit à un autre en utilisant l’intrication. Établir cette communication intriquée dans les labos n’a pas été chose aisée.
« Nous avons pu démontrer un lien d’intrication de haute qualité entre deux puces dans le laboratoire, où les photons sur chaque puce partagent un seul état quantique », a déclaré Dan Llewellyn, co-auteur de Bristol.
« Chaque puce a ensuite été entièrement programmée pour effectuer une série de démonstrations qui utilisent l’intrication… la démonstration phare était une expérience de téléportation entre deux puces, où l’état quantique individuel d’une particule est transmis à travers les deux puces après avoir effectué une mesure quantique. Cette mesure utilise le comportement étrange de la physique quantique, qui simultanément efface le lien d’intrication et transfère l’état de la particule à une autre particule déjà sur la puce réceptrice. »
Le Dr Imad Faruque, un autre co-auteur, a ajouté :
« Sur la base de nos résultats précédents de sources de photons uniques de haute qualité sur puce, nous avons élaboré un circuit encore plus complexe contenant quatre sources… toutes ces sources sont testées et se sont avérées être presque identiques émettant des photons presque identiques, ce qui est un critère essentiel pour l’ensemble des expériences que nous avions réalisées, comme l’échange d’intrication. »
Les résultats ont montré une efficacité de 91 % dans la téléportation quantique et d’autres caractéristiques importantes telles que la permutation d’intrication utilisée pour les répéteurs et les réseaux quantiques et les états GHZ à quatre photons (four-photon Greenberger-Horne-Zeilinger, ndlr), nécessaires dans l’informatique quantique et l’Internet quantique.
On prévoit que ces développements auront d’immenses répercussions sur la société moderne, la physique quantique est là pour rester.
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