You are currently viewing L’intrication quantique record relie deux atomes sur 20 miles

L’intrication quantique record relie deux atomes sur 20 miles

Des chercheurs allemands ont démontré l’intrication quantique de deux atomes séparés par 33 km (20,5 miles) de fibre optique. Il s’agit d’une distance record pour ce type de communication et marque une avancée vers un Internet quantique rapide et sécurisé.

L’intrication quantique est le phénomène étrange où deux particules peuvent devenir si inextricablement liées que l’examen de l’une peut vous renseigner sur l’état de l’autre. Plus étrange encore, changer quelque chose à propos d’une particule modifiera instantanément son partenaire, quelle que soit la distance qui les sépare. Cela conduit à l’implication troublante que l’information est “téléportée” plus rapidement que la vitesse de la lumière, une idée qui était trop pour même Einstein, qui l’a décrite comme une “action effrayante à distance”.

Malgré son apparente impossibilité, l’intrication quantique a été constamment démontrée dans des expériences pendant des décennies, les scientifiques profitant de sa nature bizarre pour transmettre rapidement des données sur de longues distances. Et dans la nouvelle étude, des chercheurs de l’Université Ludwig-Maximilians de Munich (LMU) et de l’Université de la Sarre ont maintenant battu un record de distance pour l’intrication quantique entre deux atomes sur la fibre optique.

Dans leurs expériences, l’équipe a intriqué deux atomes de rubidium conservés dans des pièges optiques dans deux bâtiments différents sur le campus du LMU. Ils étaient séparés par 700 m (2 297 pieds) de fibre optique, qui ont été étendus à 33 km avec des bobines de câble supplémentaires. Chaque atome a été excité par une impulsion laser, ce qui l’amène à émettre un photon intriqué quantique avec l’atome.

Les photons sont ensuite envoyés dans les câbles à fibres optiques pour se rencontrer à une station de réception au milieu. Là, les photons subissent une mesure conjointe, qui les enchevêtre – et parce qu’ils sont chacun déjà enchevêtrés avec leur propre atome, les deux atomes s’enchevêtrent également l’un avec l’autre.

Alors que les photons ont déjà été intriqués sur de grandes distances, cette étude marque un nouveau record de distance pour l’intrication de deux atomes, qui pourraient fonctionner comme des nœuds de «mémoire quantique», sur la fibre optique. La clé est que les photons médiateurs ont été convertis en une longueur d’onde plus longue afin qu’ils voyagent plus loin à travers les fibres – leur longueur d’onde naturelle de 780 nanomètres (nm) signifie qu’ils seraient normalement perdus après quelques kilomètres, donc avant que leur voyage ne commence l’équipe les a fait passer à travers un appareil pour les convertir à une longueur d’onde de 1 517 nm. C’est proche de la longueur d’onde de 1 550 nm couramment utilisée pour les télécoms dans la fibre optique, ce qui réduit les pertes.

L’équipe affirme qu’il s’agit d’une étape importante sur la voie de la réalisation d’un Internet quantique pratique. De tels réseaux de communication seraient beaucoup plus rapides et plus sûrs que ceux utilisés aujourd’hui et, surtout, cette étude montre qu’ils peuvent fonctionner en utilisant l’infrastructure de fibre optique existante. Cela pourrait être associé à des technologies telles que les satellites, qui ont déjà démontré leur capacité à émettre des photons intriqués sur des milliers de kilomètres.

La recherche a été publiée dans la revue La nature.

Source : LMU

Leave a Reply