Dans un article publié dans la revue New Astronomyle physicien théoricien Ovidiu Racorean suggère que les photons de rayons X émis par les disques d’accrétion autour de trous noirs en rotation rapide – également connus sous le nom de trous noirs de Kerr – ont des propriétés qui en font des supports d’information idéaux pour l’informatique quantique.
Impression d’artiste d’un disque d’accrétion autour d’un trou noir. Crédit image : XMM-Newton / ESA / NASA.
Le terme “trous noirs” est largement connu, mais tout le monde ne sait pas exactement ce qu’ils sont.
Lorsque les étoiles arrivent en fin de vie, elles peuvent s’effondrer sur elles-mêmes sous leur propre poids, devenant de plus en plus denses.
Certaines peuvent s’effondrer en un point sans volume et de densité infinie, avec un champ gravitationnel auquel même la lumière ne peut échapper : c’est un trou noir. Si l’étoile qui le forme tourne, comme c’est le cas de la plupart des étoiles, le trou noir tournera également.
La matière qui s’approche d’un trou noir en rotation sans y tomber s’agrège en une structure circulaire appelée disque d’accrétion.
Les forces puissantes qui agissent sur les disques d’accrétion élèvent leur température de sorte qu’ils émettent des rayons X, qui peuvent servir de porteurs d’informations quantiques.
Les photons qui composent les rayons X ont deux propriétés : la polarisation et le moment angulaire orbital.
Chacun d’entre eux peut coder un qubit (bit quantique) d’information, l’unité d’information standard de l’informatique quantique.
“Les chercheurs en laboratoire utilisent déjà des séparateurs de faisceau et des prismes pour enchevêtrer ces propriétés dans les photons de rayons X et traiter l’information quantique”, a déclaré le Dr Racorean, de la Direction générale des technologies de l’information de Roumanie.
“Il semble maintenant que la courbure de l’espace-temps autour d’un trou noir jouera le même rôle que cet appareil”.
Jusqu’à présent, cependant, ce processus n’est qu’une prédiction.
La preuve définitive viendra lorsque les propriétés des rayons X à proximité des trous noirs de Kerr seront observées, ce qui pourrait se produire dans la prochaine décennie.
“Si nous constatons que la polarisation des rayons X change en fonction de la distance par rapport au trou noir, ceux de la région centrale étant les moins polarisés, nous aurons observé des états intriqués qui peuvent transporter des informations quantiques”, a déclaré le Dr Racorean.
“Ce sujet peut sembler ésotérique, mais il pourrait avoir des applications pratiques. Un jour, nous pourrions même être en mesure d’utiliser les trous noirs en rotation comme des ordinateurs quantiques en envoyant des photons de rayons X sur la bonne trajectoire autour de ces corps astronomiques fantomatiques.”
