Les ingénieurs réalisent la téléportation quantique via des câbles Internet actifs

" C'est incroyablement excitant parce que personne ne pensait que c'était possible "

Que vient-il de se passer ? Une équipe d'ingénieurs de l'Université Northwestern a réalisé une percée dans la téléportation quantique, démontrant la faisabilité de la transmission d'informations quantiques parallèlement au trafic Internet classique. À mesure que la recherche progresse, nous pourrions entrer dans une nouvelle ère des technologies de communication, où les réseaux quantiques et traditionnels peuvent coexister pour offrir des niveaux de sécurité et de vitesse sans précédent.

Des ingénieurs de l'Université Northwestern ont démontré la téléportation quantique via un câble à fibre optique transportant déjà du trafic Internet. Cette prouesse, publiée dans la revue Optica, ouvre de nouvelles possibilités pour combiner la communication quantique avec l'infrastructure Internet existante. Cela a également des implications majeures dans le domaine des technologies de détection avancées et des applications informatiques quantiques.

La téléportation quantique, un processus qui exploite la puissance de l'intrication quantique, permet une méthode ultra-rapide et sécurisée de partage d'informations entre utilisateurs distants du réseau. Contrairement aux méthodes de communication traditionnelles, la téléportation quantique ne nécessite pas la transmission physique de particules. Au lieu de cela, il repose sur des particules intriquées échangeant des informations sur de grandes distances.

Personne ne pensait que cela serait possible, selon le professeur Prem Kumar, qui a dirigé l'étude. " Notre travail montre la voie vers des réseaux quantiques et classiques de nouvelle génération partageant une infrastructure de fibre optique unifiée. Fondamentalement, cela ouvre la porte pour pousser les communications quantiques au niveau supérieur. "

" En effectuant une mesure destructrice sur deux photons - l'un portant un état quantique et l'autre intriqué avec un autre photon - l'état quantique est transféré sur le photon restant, qui peut être très éloigné ", a déclaré Jordan Thomas, doctorant. candidat dans le laboratoire de Kumar et premier auteur de l'article. " Le photon lui-même n'a pas besoin d'être envoyé sur de longues distances, mais son état finit quand même par être codé sur le photon distant. "

Avant cette étude, de nombreux chercheurs étaient sceptiques quant à la faisabilité de la téléportation quantique dans les câbles transportant les communications classiques. La crainte était que les photons intriqués soient submergés par les millions d'autres particules lumineuses présentes dans les câbles à fibres optiques.

Cependant, Kumar et son équipe ont réussi à trouver une solution. Grâce à des études approfondies sur la diffusion de la lumière dans les câbles à fibres optiques, les chercheurs ont identifié une longueur d'onde de lumière moins encombrée pour placer leurs photons. Ils ont également mis en place des filtres spéciaux pour réduire le bruit du trafic Internet régulier. Kumar a expliqué que lui et son équipe avaient mené une analyse méticuleuse des modèles de diffusion de la lumière et positionné stratégiquement leurs photons à un point critique où l'effet de diffusion était minimisé.

Pour valider leur méthode, l'équipe a installé un câble à fibre optique de 30 kilomètres de long avec un photon à chaque extrémité. Ils transmettaient simultanément des informations quantiques et du trafic Internet à haut débit via le câble. La qualité des informations quantiques a été mesurée à la réception lors de l'exécution du protocole de téléportation en effectuant des mesures quantiques à mi-chemin. Les résultats ont montré que les informations quantiques étaient transmises avec succès, même en présence d'un trafic Internet intense.

Pour l'avenir, Kumar et son équipe envisagent d'étendre leurs expériences sur de plus longues distances. Ils visent à démontrer l'échange d'intrication à l'aide de deux paires de photons intriqués, ce qui marquerait une autre étape cruciale dans le développement d'applications quantiques distribuées. De plus, les chercheurs explorent la possibilité de mener des expériences sur des câbles optiques souterrains réels, au-delà des paramètres de laboratoire.

" La téléportation quantique a la capacité de fournir une connectivité quantique sécurisée entre des nœuds géographiquement distants ", a déclaré Kumar. " Mais beaucoup de gens ont longtemps supposé que personne ne construirait d'infrastructure spécialisée pour envoyer des particules de lumière. Si nous choisissons correctement les longueurs d'onde, nous n'aurons pas à construire de nouvelles infrastructures. Les communications classiques et les communications quantiques peuvent coexister. "