Révolution dans la communication quantique sur les réseaux classiques

Achiever la communication quantique en parallèle avec des canaux classiques est désormais possible grâce à une équipe d’ingénieurs de l’Université Northwestern. Cette avancée repose sur l’identification de longueurs d’onde spécifiques avec un minimum d’interférences provenant des signaux classiques, jetant ainsi les bases de la communication quantique en utilisant l’infrastructure existante pour envoyer des données quantiques aux côtés des données classiques. Les chercheurs ont réussi à effectuer une téléportation quantique sur un câble à fibre optique de 30,2 km transportant 400 Gbps de trafic classique.

La révolution de l’informatique quantique

L’informatique quantique est au cœur de l’actualité. Google affirme que sa nouvelle puce quantique peut résoudre des problèmes rapidement, des problèmes que les ordinateurs classiques prendraient sinon, je cite, 10 milliards d’années à résoudre ; c’est un 10 suivi de 24 zéros. L’entrelacement quantique est un phénomène dans lequel deux particules sont liées de sorte que leurs états quantiques (spin, polarisation, niveaux d’énergie, etc.) sont connectées, indépendamment de la distance physique. Lorsque l’état de l’une des particules est mesuré, l’entrelacement s’effondre, révélant l’état corrélé de l’autre particule. Cependant, cela ne permet pas la communication plus rapide que la lumière, conforme au théorème de non-communication.

La téléportation quantique

La téléportation quantique combine l’entrelacement avec un canal classique, comme Internet, et est le fondement de cette recherche. Elle transfère l’état quantique d’une particule à une autre située ailleurs. Selon Jordan Thomas, l’un des auteurs de l’article de recherche, “En effectuant une mesure destructive sur deux photons – l’un portant un état quantique et l’autre entrelacé avec un autre photon -, l’état quantique est transféré sur le photon restant, qui peut être très éloigné.” Il est crucial de comprendre que les photons ne sont pas transmis physiquement. Au lieu de cela, les informations encodées dans leurs états quantiques sont ce qui est envoyé.

Les défis de la compatibilité

La principale préoccupation d’un réseau mondial utilisant la téléportation quantique est la compatibilité ; la communication quantique fonctionnera-t-elle sur des canaux classiques ? La probabilité d’interférence est extrêmement élevée parmi les milliards de photons envoyés simultanément dans un câble à fibres optiques. La recherche a découvert des longueurs d’onde spécifiques où la densité de photons classiques était plus faible, rendant ces longueurs d’onde adaptées aux photons de la téléportation quantique. La mesure de l’état de Bell, ou simplement la mesure d’état, est réalisée au milieu du câble. Associée à d’autres méthodes pour réduire le bruit et l’interférence, cette méthode peut potentiellement supporter plusieurs téra-octets par seconde de données classiques aux côtés de la communication quantique.

Alors que cela pourrait prendre des années ou des décennies avant que la communication quantique ne devienne courante, Prem Kumar, le chef de l’équipe de recherche, a de grands espoirs pour l’avenir. En suivant la feuille de route actuelle, les prochaines étapes majeures consistent à utiliser deux paires de photons entrelacés au lieu d’une seule et à étendre cette expérience à des réseaux de fibres optiques du monde réel.

Recevez les meilleures actualités et les analyses approfondies de Tom’s Hardware, directement dans votre boîte de réception.

Source : www.tomshardware.com