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Une équipe de chercheurs californiens a fait un pas de plus vers un Wi-Fi quantique inviolable, grâce à une petite puce en silicium fonctionnant à température ambiante.
Mini-puce quantique
Les systèmes de communication quantique présentent un avantage indéniable par rapport aux réseaux sans fil et à fibre optique que nous utilisons actuellement : ils exploitent notamment les états quantiques de particules lumineuses pour coder et transmettre des informations, ce qui les rend incroyablement difficiles à pirater et facilite la détection d’éventuelles altérations.
Ces dernières années, des réseaux quantiques ont été simulés à l’échelle de villes de la taille de Paris et des agences spatiales ont également lancé des satellites de communication quantique. Toutefois, le développement d’un vaste réseau sans fil s’est avéré difficile, principalement en raison de la tendance des signaux quantiques à être facilement corrompus lorsqu’ils transitent entre les antennes émettrices et réceptrices.
Dans le cadre de travaux pré-publiés sur le serveur arXiv, Volkan Gurses, de l’Institut de technologie de Californie, et ses collègues ont développé une minuscule puce ouvrant la voie à la mise en place d’un véritable Wi-Fi quantique.
Mesurant 1,8 millimètre de large pour 3 de long, ce « réseau quantique phasé » (QPA) intègre plus de 1 000 composants électroniques, dont 32 minuscules antennes capables de capter et d’émettre des signaux quantiques. Alors que la plupart des dispositifs de communication quantique doivent être maintenus à très basse température, cette puce expérimentale fonctionne à température ambiante.
Des expériences prometteuses
Lors d’une expérience, les chercheurs ont utilisé un laser pour transmettre un signal quantique finement calibré, afin de tester la capacité de la puce à recevoir et à analyser des informations quantiques. Ils ont également pu programmer les antennes du QPA pour qu’elles détectent uniquement les signaux provenant de certaines de directions et extraient un maximum d’informations à partir d’un signal bruyant.
La puce a également été capable de modifier les propriétés quantiques des signaux reçus, afin d’améliorer sa comptabilité avec des dispositifs quantiques existants (ordinateurs, capteurs…), auxquels elle pourrait être intégrée.
« Il s’agit d’une importante avancée technique », estime Carlo Ottaviani, de l’université de York. Selon lui, une telle technologie pourrait être utilisée pour établir des communications sans fil cryptées à l’intérieur des bâtiments, et renforcer la sécurité des appareils électroniques connectés de notre quotidien, vulnérables au piratage.