Les informations sont saisies dans un système à un seul endroit. Un interrupteur est actionné. Instantanément, ces informations apparaissent à un autre endroit, à des kilomètres. Cela ressemble à de la science-fiction, mais c’est en passe de devenir réalité. Il s’agit de la téléportation quantique, et cela pourrait être l’avenir des communications ultra-rapides.
L'approche s'appuie sur ce qu'on appelle intrication quantique – où deux particules sont liées les unes aux autres de telle manière qu’elles partagent des états. L’état d’une particule est reflété par l’autre particule et, voici ce qui est étonnant, cela s’applique quelle que soit la distance qui sépare les particules. Cela signifie que des paires de particules intriquées peuvent être utilisées pour téléporter des informations sur de grandes distances, de manière efficace et instantanée.
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Mais il y a un long chemin à parcourir entre la compréhension théorique de l’intrication quantique et son utilisation pratique pour les communications. Cependant, récemment, des chercheurs du Fermilab dans l’Illinois ont pu démontrer une téléportation quantique soutenue sur une distance avec une bonne fidélité. La distance et la fidélité sont importantes pour le développement de technologies de communication utilisables.
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Les chercheurs ont pu envoyer des bits quantiques, appelés qubits, sur 27 miles de câbles à fibres optiques avec une fidélité supérieure à 90 %. Le matériel utilisé comprenait des dispositifs spéciaux pour la détection de photons uniques ainsi que des équipements électroniques disponibles dans le commerce pour les réseaux de fibres optiques.
« Nous sommes très fiers d’avoir franchi cette étape en matière de téléportation quantique durable, performante et évolutive. systèmes », Maria Spiropulu, professeur de physique Shang-Yi Ch'en à Caltech et directrice du programme de recherche IN-Q-NET, dit dans un déclaration. « Les résultats seront encore améliorés grâce aux mises à niveau du système que nous prévoyons d'achever d'ici le deuxième trimestre 2021. »
Le ministère de l'Énergie a également récemment exprimé son intérêt pour la téléportation quantique, ayant partagé ses projets pour créer un Internet quantique national basé dans la région de Chicago. La démonstration au Laboratoire Fermi montre comment un tel réseau Internet ultra-rapide pourrait être créé.
"Avec cette démonstration, nous commençons à jeter les bases de la construction d'un réseau quantique métropolitain dans la région de Chicago", a déclaré Spentzouris.
Les améliorations constatées en termes de fidélité et de distance de transfert de données constituent des étapes importantes dans créer la prochaine génération de technologies de communication, qui pourraient éventuellement être utilisées dans le monde entier. globe.
"Nous sommes ravis de ces résultats", a déclaré Panagiotis Spentzouris, scientifique au Fermilab, responsable du programme de science quantique du Fermilab et l'un des co-auteurs de l'article. "Il s'agit d'une réalisation clé sur la voie de la construction d'une technologie qui redéfinira la manière dont nous menons la communication mondiale."
Les résultats sont publiés dans la revue PRX Quantique.
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