- L’Internet quantique arrive, une nouvelle technologie qui promet de révolutionner le cryptage des données, la sécurité en ligne et la puissance de calcul.
- Les scientifiques ont réussi à connecter des qubits sur une distance de 35 kilomètres
- L’Internet quantique utilise des câbles optiques pour transmettre des qubits « fragiles »
Même si les ordinateurs quantiques n’en sont encore qu’à leurs premiers pas, les scientifiques du monde entier jettent déjà les bases d’un Internet quantique. Des études indépendantes menées par des chercheurs d’instituts de trois pays différents ont montré qu’il est possible de transmettre des bits quantiques (qubits) sur de plus longues distances via des câbles optiques.
Cette avancée est d’une importance capitale. Alors que les géants de la technologie s’efforcent de construire des ordinateurs quantiques durables, la transition d’un monde binaire à un monde quantique dépend d’une méthode fiable de transfert de données. Contrairement aux bits classiques, qui voyagent sous forme de signaux lumineux dans des câbles optiques et peuvent être facilement lus, amplifiés et transmis sur de longues distances, les qubits sont beaucoup plus fragiles. Le simple fait d’essayer de les observer peut changer leur état. Cette fragilité inhérente présente un défi considérable. Les signaux lumineux qui ne peuvent pas être amplifiés se dégradent sur de longues distances, ce qui les rend impropres à la communication quantique à longue portée. Cependant, l’Internet quantique doit utiliser l’infrastructure de câble à fibre optique existante pour son développement.
Transmission record de qubits à 35 kilomètres
Au cœur de l’expérience se trouve un dispositif unique à base de diamant. L’équipe de Lukin a codé l’information quantique en combinaisons d’états électroniques et nucléaires. De plus, il a intégré des atomes de silicium dans des cristaux de diamant, élargissant ainsi les possibilités de manipulation des qubits. Cette méthode raffinée a permis aux scientifiques d’atteindre un niveau d’intrication sans précédent : le phénomène dans lequel les qubits partagent une dépendance mutuelle même lorsqu’ils sont physiquement séparés. Dans ce cas, les scientifiques ont même démontré l’interconnectivité entre deux nœuds de mémoire quantique reliés par une boucle optique de 35 kilomètres de long.
Une carte montrant l’itinéraire d’un réseau quantique à deux nœuds passant par Cambridge et Boston, Massachusetts
Comment ça fonctionne? Imaginez deux nœuds quantiques. Ces nœuds doivent être maintenus à des températures extrêmement basses pour que les qubits qu’ils contiennent fonctionnent correctement. Au lieu d’émettre des photons directement à partir des qubits pour réaliser l’intrication, les chercheurs ont utilisé une astuce astucieuse avec les photons. Ils ont émis un photon unique qui s’est intriqué avec un atome de silicium dans le premier nœud. Ce photon a ensuite traversé le câble à fibre optique jusqu’au deuxième nœud. Au deuxième nœud, il a rencontré un autre atome de silicium et lui a transmis les « informations secrètes » sur l’intrication du premier nœud. En conséquence, le deuxième qubit s’est intriqué avec le premier, même s’ils ne se sont jamais rencontrés physiquement !
Pourquoi attend-on autant de cette méthode ?
Moins d’énergie est perdue lors de l’envoi de photons, ce qui rend l’ensemble du processus d’intrication plus fluide. La manipulation des photons est plus précise, donc les risques d’erreurs sont réduits et l’intrication est plus fiable. De plus, grâce aux photons, il est possible de connecter des nœuds quantiques sur des distances beaucoup plus grandes, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour les réseaux quantiques.
Auteur de l’article
Joseph Novak
Je suis un doctorant qui s’intéresse aux technologies appliquées aux ions, car j’ai toujours été fasciné par la science et la technologie. Je ne cesse d’être émerveillé par ce qui peut être créé grâce à la créativité et aux capacités humaines. J’aime passer mon temps libre à voyager, que ce soit à la montagne ou en ville.
2024-05-25 08:00:00
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