Des physiciens danois réalisent une première mondiale en matière d’intrication quantique
Pour la première fois, des physiciens ont réalisé l’intrication quantique mécanique de deux sources lumineuses stables.
Appelée « action étrange à distance » par Einstein, l’intrication quantique est un phénomène apparemment magique. Les particules intriquées, par exemple les particules de lumière appelées photons, partagent un état physique. Tout changement de l’état physique d’une particule d’une paire intriquée entraîne instantanément le même changement chez sa partenaire, quelle que soit la distance qui les sépare.
Image d’entête : illustration d’une puce comprenant deux sources de lumière quantique intriquées. (NBI)
Si la théorie de la mécanique quantique est claire quant à l’existence de cet effet dans l’univers, la création de paires de particules intriquées n’est pas une mince affaire. Mais la maîtrise de l’intrication quantique pourrait révolutionner la technologie grâce au développement de réseaux quantiques, d’un cryptage inviolable et d’ordinateurs quantiques surpuissants avec correction des erreurs.
Selon l’un des chercheurs à l’origine de cette récente percée, le professeur Peter Lodahl, de l’Institut Niels Bohr de l’université de Copenhague, au Danemark :
Nous pouvons désormais contrôler deux sources lumineuses quantiques et les connecter l’une à l’autre. Cela peut sembler peu, mais il s’agit d’une avancée majeure qui s’appuie sur les 20 dernières années de travail. Ce faisant, nous avons révélé la clé de la mise à l’échelle de la technologie, ce qui est crucial pour les applications matérielles quantiques les plus révolutionnaires.
L’équipe de Lodahl a réalisé son expérience sur une nanopuce qu’elle a développée et qui est à peu près aussi grande que le diamètre d’un cheveu humain.
A partir de l’étude : la nanostructure de 10 micromètres de long. Les 3 points lumineux (QD1, QD2, QD3) sont des points quantiques. des centaines de ces nanostructures sont gravées sur une nanopuce de 3 à 4 mm de large. Cette puce est placée dans un conteneur rafraichi à une température proche du 0 afin d’éliminer tout bruit extérieur. (A. Tiranov et col./ Science)
Jusqu’à présent, les chercheurs n’ont pu contrôler qu’une seule source lumineuse à la fois. En effet, ces dernières sont extrêmement sensibles au « bruit » extérieur.
Selon le postdoctorant Alexey Tiranov, auteur principal de l’étude publiée cette semaine (lien plus bas) :
L’intrication signifie qu’en contrôlant une source de lumière, vous affectez immédiatement l’autre. Cela permet de créer tout un réseau de sources lumineuses quantiques intriquées, qui interagissent toutes les unes avec les autres, et que l’on peut amener à effectuer des opérations sur des bits quantiques de la même manière que les bits d’un ordinateur ordinaire, mais de manière beaucoup plus puissante.
Selon Lodahl, 100 photons seulement émis par une seule source de lumière quantique contiendraient plus d’informations que ne peut en traiter le plus grand superordinateur du monde.
L’étude publiée dans Science : Collective super- and subradiant dynamics between distant optical quantum emitters et présentée sur le site de l’Université de Copenhague : Danish quantum physicists make nanoscopic advance of colossal significance.
Intrication