La première téléportation quantique à longue distance a récemment été réalisée par un groupe de chercheurs nord-américains. Selon eux, cette avancée promet de révolutionner le stockage et le transfert des données et ouvre la voie à une nouvelle ère de communication.
« Nous voulions repousser les limites de ce type de recherches »
Dans le cadre de travaux présentés dans la revue PRX Quantum, des chercheurs du Fermilab, d’AT&T, de Caltech, de l’université de Harvard, du Jet Propulsion Laboratory de la Nasa et de l’université de Calgary ont envoyé des qubits avec un degré de fidélité de 90 % à travers 44 kilomètres de réseau à fibres optiques. Ce dernier étant basé sur une architecture et des matériaux conventionnels, l’approche utilisée serait par conséquent compatible avec les infrastructures existantes, et ouvrirait la voie à l’Internet quantique.
À la différence des bits traditionnels (utilisés pour coder les informations numériques), les bits quantiques, ou qubits, peuvent fonctionner simultanément comme des « 1 » et des « 0 » en se superposant, ce qui signifie que chaque nouveau qubit ajouté à un système informatique augmente sa puissance de façon exponentielle plutôt que linéaire.
La téléportation quantique constitue donc un transfert d’états quantiques d’un endroit à un autre, réalisé via un enchevêtrement quantique, où deux particules sont liées de telle manière que les informations partagées avec l’une sont partagées avec l’autre de façon simultanée. Les particules existant dans des états de probabilités, où leur position exacte, leur moment et leur rotation ne sont pas déterminés avant que la particule ait été mesurée, les photons peuvent devenir une onde ou une particule en fonction de la méthode de mesure utilisée.
« Nous voulions repousser les limites de ce type de recherches et franchir des étapes importantes sur la voie de la réalisation d’applications réelles pour les communications et les réseaux quantiques et également tester des idées de physique fondamentale », explique Panagiotis Spentzouris, responsable du programme de science quantique au Fermilab.
Une étape importante jetant les bases des premiers réseaux quantiques
Les ordinateurs quantiques sont capables d’effectuer des calculs ultra-complexes en un temps record. Début décembre, l’ordinateur chinois Jiuzhang a effectué une tâche de 2,5 milliards d’années en quelques minutes, rejoignant ainsi le dispositif expérimental de Google dans le club très fermé des systèmes ayant atteint la suprématie quantique.
Le ministère américain de l’Énergie a récemment dévoilé un projet d’Internet quantique national, et selon les auteurs de l’étude, l’avancée récemment réalisée par les scientifiques pourrait « jeter les bases de la construction d’un réseau quantique métropolitain dans la région de Chicago ».
« Nous sommes très fiers d’avoir franchi cette étape importante dans le domaine des systèmes de téléportation quantique durables, performants et évolutifs », conclut Maria Spiropulu, professeure de physique à Caltech et co-auteure de l’étude. « La mise à niveau des systèmes, que nous espérons achever d’ici le deuxième trimestre 2021, permettra d’améliorer encore les résultats. »
Avancée spectaculaire contre le rechauffement climatique qui profitera d’abord aux banques et aux armées.