Succès d’une téléportation quantique sur 7 km de fibre optique
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2 équipes indépendantes rapportent le succès de la téléportation quantique sur une distance de 7 km de fibre optique. Même si on a déjà réussi des transmissions quantiques plus longues, c’est un record et une étape majeure de pouvoir le faire sur un réseau classique comme la fibre optique.
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La téléportation quantique implique l’intrication quantique qui concerne la connexion instantanée de 2 particules. La mesure d’une particule affecte immédiatement l’autre. En utilisant cette propriété, la téléportation quantique permet à un état quantique d’une particule d’être transférée à sa partenaire indépendamment de la distance entre les deux.
La téléportation quantique promet d’avoir un chiffrement quasi inviolable puisqu’il sera protégé par les lois de la physique. Les 2 équipes ont publié leurs résultats dans Nature Photonics. Les 2 équipes ont utilisé des approches différentes, mais leur point commun est d’avoir utilisé la fibre optique. Cela suggère qu’on pourra utiliser la téléportation quantique dans quelques années pour avoir des communications parfaitement sécurisées. En 2012, des chercheurs avaient déjà réussi une téléportation quantique sur près de 142 km, mais la communication se basait sur des lasers et ce n’est pas pratique pour des applications dans le monde réel.
New Scientist tente d’expliquer les expériences en des termes clairs. Alice et Bob veulent partager des clés de chiffrement et ils ont besoin de l’aide de Charlie. Alice envoie une particule à Charlie tandis que Bob intrique 2 particules et il envoie l’une d’entre elles à Charlie. Ensuite, Charlie mesure les 2 particules qu’il a reçues de Bob et Alice pour qu’on ne puisse plus les différencier et le résultat est que l’état quantique de la particule d’Alice est transféré à celle de Bob. En résumé, l’état quantique de la particule d’Alice finit dans la particule de Bob avec Charlie qui est l’intermédiaire. Cette première expérience a été effectuée par une équipe canadienne et elle a réussi à envoyer de l’information quantique sur 6,2 km de distance. Selon Wolfgang Tittel, membre de l’équipe de l’université de Calgary, seule la distance entre Charlie et Bob est importante.
La seconde équipe est chinoise et elle a utilisé une seconde technique afin de transférer le message sur 12,5 km. C’était Charlie qui avait créé les particules intriquées et il avait envoyé un partenaire à Bob plutôt que l’inverse. Dans le cas de l’équipe chinoise, on peut imaginer un ordinateur quantique central, qui serait Charlie, avec des centaines de Bob et d’Alice dans toute la ville. Cependant, l’avantage de l’équipe canadienne est qu’elle peut utiliser Bob comme une sorte de répétiteur en envoyant de plus en plus d’information sur la ligne.
La téléportation quantique est une réalité, mais elle est encore limitée. Les 2 expériences n’ont pas pu envoyer plus de 17 photons par minute. Et même si la communication quantique est ultra-rapide, il faut toujours une clé pour déchiffrer l’état quantique de la particule et cette clé doit être envoyée par des moyens conventionnels. Mais cela reste une étape majeure dans la communication quantique, car on a pu le faire en utilisant le réseau standard de fibre optique d’une ville.
Source : Première expérience, Seconde expérience
