Des chercheurs de l’Université de technologie de Delft ont réussi à téléporter des informations quantiques à travers un réseau de base. Il s’agit d’une première du genre, et d’un grand pas vers l’Internet quantique. Cet exploit a été rendu possible par une mémoire quantique considérablement accrue et une meilleure qualité de liaison quantique entre les trois nœuds du réseau. La capacité de transporter des informations quantiques entre les nœuds du réseau est ce qui donne sa puissance à un futur Internet quantique. Cela ouvrira la porte à un large éventail d’applications, notamment le partage sécurisé d’informations privées, la connexion de plusieurs ordinateurs quantiques pour augmenter la puissance de traitement et l’utilisation de capteurs quantiques reliés entre eux et très précis.
De petits processeurs quantiques constituent les nœuds d’un tel réseau. Il n’est pas simple d’envoyer des informations quantiques entre ces processeurs. L’une des solutions consiste à communiquer des bits quantiques à l’aide de particules de lumière. Mais en raison des pertes inévitables dans les câbles en fibre de verre, les particules de lumière ont peu de chances d’arriver.
La téléportation est une approche plus efficace pour transporter des données quantiques. Le protocole de téléportation quantique tire son nom de sa ressemblance avec la téléportation dans les films de science-fiction : le bit quantique disparaît du côté de l’émetteur et réapparaît du côté du récepteur.
Les chercheurs, qui travaillent au sein de QuTech – une collaboration entre l’Université de technologie de Delft et l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO) – ont publié leurs résultats dans la revue Nature.
Les chercheurs ont utilisé un nœud intermédiaire appelé “Bob” pour transférer des bits quantiques du nœud “Charlie” au nœud “Alice”.
Le processus a été expliqué dans une vidéo partagée sur la page Twitter de QuTech.
Un rapport indique que la téléportation se déroule en trois étapes. Tout d’abord, le téléporteur doit créer un état d’intrication entre Alice et Charlie. Bien qu’Alice et Charlie ne soient pas physiquement connectés, ils sont tous deux liés à Bob. Alice et Bob accomplissent cela en liant leurs processeurs ensemble. Ensuite, Bob et Charlie deviennent intriqués. Bob transmet ensuite l’intrication telle qu’elle était en effectuant une mesure particulière dans son processeur. Le téléporteur est maintenant prêt à être déployé, et Alice et Charlie sont devenus intriqués.
Le “message” – le bit quantique – à transporter est créé dans la deuxième phase. Ces données quantiques sont préparées par Charlie.
La téléportation effective de Charlie à Alice est la troisième étape. Pour cela, Charlie utilise son processeur quantique et la moitié de son état intriqué pour effectuer une mesure conjointe avec le message (Alice a l’autre moitié). À la suite de cette mesure, l’information du côté de Charlie disparaît et réapparaît instantanément du côté d’Alice.
On pourrait croire que tout est terminé, mais c’est loin d’être le cas. En fait, le bit quantique a été crypté pendant la transmission, le résultat de la mesure de Charlie déterminant la clé. Par conséquent, Charlie envoie le résultat de la mesure à Alice, qui effectue alors l’opération quantique appropriée pour décoder le bit quantique. L’information quantique est prête à être utilisée après qu’Alice ait effectué l’opération appropriée.
