Des chercheurs réalisent une téléportation d’informations quantiques entre des nœuds distants

Des chercheurs néerlandais ont réalisé la première téléportation d’informations quantiques entre des nœuds de réseau n’étant pas directement connectés les uns aux autres. Une étape essentielle pour le développement d’un internet ultra-sécurisé.

Une première

Étrange phénomène quantique impliquant que deux particules ou objets distants partagent les mêmes propriétés, l’intrication se trouve au centre des propositions visant à garantir la confidentialité des communications en ligne. Si l’une des principales approches actuellement explorées repose sur un réseau de bits quantiques connectés (ou qubits), intriqués avec des qubits situés ailleurs dans le réseau, cela n’avait jusqu’à présent été démontré que pour des nœuds voisins, directement connectés.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, Ronald Hanson et ses collègues de l’université technologique de Delft, aux Pays-Bas, ont construit un réseau simple composé de trois nœuds de qubits, nommés Alice, Bob et Charlie. Si Alice et Charlie n’étaient pas directement connectés (ils partageaient uniquement un lien indirect via Bob), ils étaient intriqués quantiquement, signifiant qu’il était impossible de mesurer les informations provenant de l’un d’eux sans modifier l’état de l’autre.

« Lorsque l’état quantique de Charlie a été modifié, celui d’Alice a également changé, et l’information s’est en quelque sorte téléportée à travers Bob sans passer directement par lui », explique Hanson. « Il s’agit d’un type de téléportation comparable à celles que l’on peut voir dans les films de science-fiction. L’état, ou l’information, disparait d’un côté pour réapparaître de l’autre, et comme elle ne parcourt pas physiquement l’espace intermédiaire, les données ne peuvent pas non plus se perdre. »

Bien que cette forme d’intrication soit théoriquement possible depuis des décennies, il s’agit de sa première véritable démonstration, reposant en grande partie sur l’utilisation de cristaux spécifiques, permettant de stocker les qubits pendant une période prolongée.

Sécuriser les communications

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, le déploiement d’un réseau internet quantique n’entraînerait pas d’augmentation du débit : même si l’état de deux nœuds distants du réseau change instantanément, les utilisateurs partageant des informations/données le feraient par le biais de dispositifs traditionnels, non quantiques.

« Il existe de nombreuses applications potentielles, cela permettrait le partage sécurisé d’informations, en empêchant par exemple les serveurs de retracer la source des données qu’ils traitent », explique Hanson.

Si son équipe a été la première à concevoir et tester un réseau quantique dans lequel des nœuds non voisins sont intriqués, de précédents travaux avaient exploré d’autres types de communication quantique, impliquant notamment des photons enchevêtrés.

« Tester différentes approches est essentiel », souligne Charles Adams, de l’université de Durham, au Royaume-Uni. « Nous ne savons pas encore laquelle aboutira. Il s’agira peut-être d’une technologie hybride. »

Par Yann Contegat, le 29 mai 2022