En 2015, le Pr Hanson de l’Université de Delft Technologie des Pays-Bas et son équipe émettent pour la première fois des particules reliées entre elles par le principe de l’intrication quantique sur une distance de 1,3 kilomètre et permettent d’envisager qu’une communication quantique est possible !Le 28 janvier 2019 à l’Université de Toronto, le Professeur Hoi-Kwong Lo et ses collaborateurs, réalisent une expérience de démonstration des principes de téléportation quantique sur une distance encore plus grande et sans altération du signal cette fois-ci, en intégrant un volet important : « les répéteurs quantiques tout-photonique ». Ils marquent ainsi une étape essentielle dans la communication quantique sur de longues distances et créent ainsi le premier réseau de communication quantique.
Image de téléportation quantique
Le professeur Lo et son équipe sont les premiers chercheurs au monde qui jettent les bases d’un futur réseau global quantique en réalisant le défi de la transmission de l’information quantique sur de grandes distances.
Physiquement, l’utilisation du câble à fibres optiques de nos réseaux de communications modernes pose une contrainte majeure : les signaux lumineux perdent de la puissance lorsqu’ils parcourent de longues distances. Ceci oblige les chercheurs à utiliser des répéteurs qui poussent et amplifient les signaux afin de transmettre l’information le long d’une ligne. Mais l'information quantique ainsi obtenue est altérée donc différente, de plus les répéteurs de première génération existants pour l’information quantique sont problématiques, car très chers parce qu’ils opèrent souvent à des températures cryogéniques et sont de surcroit sujets à trop d’erreurs.
Lo et son équipe proposent une approche différente. Ils travaillent sur le développement d'un répéteur novateur, le fameux répéteur quantique tout-photonique. Ce répéteur quantique de nouvelle génération éliminerait les lacunes des répéteurs quantiques standards. « Nous avons développé des répéteurs tout-photonique permettant l’inversion de la mesure du temps de Bell », dit le Pr Lo. « Parce que ces répéteurs sont tout-optique, ils offrent des avantages certains en termes de mémoire que les répéteurs standards n’offrent pas, de plus ils peuvent fonctionner à température ambiante. » Avec d'autres collaborateurs à l’Université d’Osaka, à l’Université de Toyama et à la NTT Corporation au Japon, le Pr Lo et son équipe ont démontré la grande importance et l'innovation majeure qu'est le répéteur quantique tout-photonique, fruit de leur travail, dans un article récemment publié dans Nature Communications.
Un réseau quantique offrirait des applications qui sont impossibles à mettre en œuvre avec l’Internet classique, telles qu’une sécurité impénétrable et la téléportation quantique. « Un réseau tout optique est une forme prometteuse de l’infrastructure de communication rapide et économe en énergie, nécessaire au futur réseau global que sera l’Internet quantique. Notre travail aide à ouvrir la voie vers cet avenir » dit le Pr Lo.
Un réseau global quantique qui est le « Saint Graal » de tout système de traitement quantique permettrait de nombreuses nouvelles applications y compris le big data et la sécurité des communications. Internet, aujourd'hui n’est pas spécialement conçu pour la sécurité et tout le démontre : lenteur, piratage, intrusion par effraction et espionnage des ordinateurs sont devenus des défis communs. Les pirates sont constamment à l’affut de la moindre faille de sécurité dans les couches sophistiquées de défense érigées par les individus, les entreprises et les gouvernements.
Un réseau global quantique serait la solution dans ce contexte. Les chercheurs proposent des modes de transmission de données qui sauraient tirer parti des fonctionnalités clés de la physique quantique pour fournir un chiffrement pratiquement incassable. Une des technologies les plus prometteuses est celle dite de la distribution des clés quantiques (QKD) qui exploite le fait que la simple télédétection ou mesure de l’état d’un système quantique perturbe ce système. Pour cette raison, n’importe quelle tierce intrusion serait systématiquement et clairement détectable, et la communication interrompue avant que des informations sensibles ne soient perdues.
Les travaux du Pr Lo et de ses collaborateurs ont permis d’aboutir aux répéteurs quantiques tout-photonique qui rendent réalisable un réseau global quantique plus rapide, plus sûr, et donneront naissance au futur Internet qui tournera à la vitesse quantique : l'instantanéité.
Résultats de l'expérience sur le répéteur tout-photonique du Pr Lo.Source : Université de Toronto
Et vous ?
Quelle application fera-t-on d’une communication instantanée ? Est-ce que le destin de l’homme est une course contre le temps ? Le besoin accru en sécurité justifie-t-il la totale surveillance des communications ?Voir aussi :
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Envoyé par Dan Calz
