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Deux nuages d’atomes qui stockent des informations quantiques, appelés mémoires quantiques, ont été connectés sur une distance plus grande que jamais auparavant. Cela pourrait s’avérer utile pour construire une version quantique de l’internet

Une mémoire quantique

La communication quantique repose sur un phénomène appelé « intrication ». Lorsqu’une paire de particules ou de systèmes sont enchevêtrés, la mesure de l’un d’entre eux influence instantanément l’état de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare.
Ces connexions ne peuvent pas transférer directement des informations, car cela signifierait que les informations voyagent plus vite que la lumière, mais l’intrication peut être utilisée pour créer des canaux de communication cryptés, protégés contre le piratage par les lois de la physique quantique.
Des photons individuels ont été enchevêtrés sur des distances supérieures à 1000 kilomètres, mais pour des systèmes de particules plus importants, qui contiennent plus d’informations, il est plus difficile de maintenir cet enchevêtrement. La distance maximale entre une paire de mémoires quantiques enchevêtrées jusqu’à présent n’est que de 1,3 kilomètres.
Xiao-Hui Bao, de l’Université de science et de technologie de Chine, et ses collègues ont battu ce record en empêchant deux mémoires quantiques de s’entremêler sur 22 kilomètres de câble à fibre optique installé sous terre.

100 millions d’atomes de rubidium

Leurs mémoires quantiques étaient chacune constituées d’environ 100 millions d’atomes de rubidium extrêmement froids dans une chambre à vide. L’état quantique de chaque système d’atomes était enchevêtré avec l’état d’un seul photon, et les chercheurs ont envoyé ces photons à travers les câbles de fibre optique.
Lorsqu’une observation particulière appelée mesure de Bell a été effectuée sur les deux photons simultanément, les mémoires quantiques avec lesquelles les photons étaient appariés avant la mesure se sont entremêlées.
Dans une expérience légèrement différente utilisant des câbles enroulés dans un laboratoire, Bao et son équipe ont emmêlé des mémoires quantiques sur 50 kilomètres.
L’objectif final de ce travail est de créer un répéteur quantique capable de recevoir puis de retransmettre des informations quantiques afin qu’elles puissent être envoyées sur de longues distances, pour finalement constituer un internet sécurisé d’informations quantiques.

Un prototype fonctionnel dans les prochaines années

« Honnêtement, il y a encore beaucoup de chemin à parcourir pour voir le répéteur quantique fonctionner dans des situations réelles de longues distances », déclare M. Bao, mais il pense que la construction d’un prototype de réseau quantique à petite échelle utilisant des mémoires quantiques sera possible dans les prochaines années.
Cette recherche a été publiée dans Nature.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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Deux nuages d'atomes qui stockent des informations quantiques, appelés mémoires quantiques, ont été connectés sur une distance plus grande que jamais auparavant. Cela pourrait s'avérer utile pour construire une version quantique de l'internet Une mémoire quantique La communication quantique repose sur un phénomène appelé 'intrication'. Lorsqu'une paire de particules ou de...