Des scientifiques de l’Université de Bristol et de l’Université technique du Danemark ont réalisé pour la première fois la téléportation quantique de photons entre deux puces d’ordinateur. L’équipe a réussi à envoyer instantanément des informations d’une puce à l’autre sans qu’elles soient physiquement ou électroniquement connectées, un exploit qui ouvre la porte aux ordinateurs quantiques et à l’internet quantique.

Une téléportation quantique de photons

Ce type de téléportation est rendu possible par un phénomène appelé intrication quantique, où deux particules s’enchevêtrent l’une avec l’autre au point de pouvoir « communiquer » sur de longues distances. La modification des propriétés d’une particule entraîne instantanément celle de l’autre, quel que soit l’espace qui les sépare. Essentiellement, l’information est téléportée entre elles.
Hypothétiquement, il n’y a pas de limite à la distance sur laquelle la téléportation quantique peut opérer – et cela soulève des implications étranges qui ont même intrigué Einstein. Selon notre compréhension actuelle de la physique, rien ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumière, et pourtant, avec la téléportation quantique, l’information semble dépasser cette limite de vitesse. Einstein l’a surnommée « action fantôme à distance« .

Des paires de photons enchevêtrés

L’exploitation de ce phénomène pourrait clairement être bénéfique, et cette nouvelle étude contribue à le rapprocher de la réalité. L’équipe a généré des paires de photons enchevêtrés sur les puces, puis a effectué une mesure quantique de l’un d’entre eux. Cette observation change l’état du photon, et ces changements sont ensuite instantanément appliqués au photon partenaire dans l’autre puce.
« Nous avons pu démontrer en laboratoire un lien d’enchevêtrement de haute qualité entre deux puces, où les photons sur l’une ou l’autre des puces partagent un seul état quantique », explique Dan Llewellyn, coauteur de cette étude. « Chaque puce a ensuite été entièrement programmée pour effectuer une série de démonstrations qui utilisent l’intrication.

Une téléportation sur deux puces

La démonstration phare était une expérience de téléportation sur deux puces, dans laquelle l’état quantique d’une particule est transmis entre les deux puces après qu’une mesure quantique ait été effectuée. Cette mesure utilise le comportement étrange de la physique quantique, qui simultanément efface le lien d’enchevêtrement et transfère l’état de la particule à une autre particule déjà sur la puce réceptrice. »
L’équipe a signalé un taux de réussite de 91 % en matière de téléportation et a réussi à exécuter d’autres fonctions qui seront importantes pour l’informatique quantique. Cela comprend l’échange d’intrication (où des états peuvent être passés entre des particules qui n’ont jamais interagi directement par l’intermédiaire d’un médiateur), et l’enchevêtrement jusqu’à quatre photons ensemble.

Une percée majeure pour l’informatique quantique

De l’information a déjà été téléportée sur des distances beaucoup plus grandes mais la téléportation entre deux puces différentes est une percée majeure pour l’informatique quantique.
Cette recherche a été publiée dans Nature Physics.
Source : University of Bristol
Crédit photo : Pixabay