Le pouvoir de l imaginaire(60)- réponse à un lecteur-5- les clefs de l intrication?

Avant de continuer à dialoguer avec NOLATS   et peut être avec CHAVERONDIER   et de me lancer a nouveau sur ce qui me « chiffonne » sur l intrication quantique , je vous soumets les dernières nouveautés , à savoir cette traduction de l article dernier de PHYSICS WORLD COM   dont je suis membre

L article est signé de John CARTWRIGHT   journaliste scientifique à BRISTOL .

« La mécanique quantique peut offrir un moyen sécurisé de communication

Deux groupes indépendants ont montré comment une paire de photons intriqués peuvent transférer leur intrication vers et à partir d'un solide - le processus qui devrait un jour constituer la colonne vertébrale des mémoires quantiques aussi appelées répéteurs. Ces dispositifs permettent aux systèmes de communication quantiquede  transmettre des informations sur de grandes distances, avec une dégradation considérablement réduite.

"Alors que j'étais sceptique il y a quelques années , sur la possibilité qu'un répéteur quantique utile ou un réseau quantique puisse être construit, je suis maintenant très confiant ... que cet objectif puisse être atteint dans les cinq à dix prochaines années», explique Wolfgang Tittel de l'Université de Calgary, au Canada, un auteur de l'un des documents qui apparaissent dans le Nature d’aujourd'hui.

La communication quantique est un moyen d'envoyer des informations qui est fondamentalement à l'abri des oreilles indiscrètes. Deux photons intriqués doivent être en situation d’ états quantiques inextricablement liées - à chaque extrémité d'un canal, sur lequel une «clé» pour décoder l'information chiffrée peut être établie. Grâce au principe d'incertitude en mécanique quantique, il est impossible d'intercepter cette clef sans la « corrompre, » de sorte que la communication officielle permet toujours de savoir si un tiers a tenté d'écouter.

Une des limites à la communication quantique, cependant, est la dégradation du signal. Dans les réseaux classiques d'information, les ingénieurs tentent de contourner ce problème en installant des répéteurs, qui enregistrent un signal en situation de décomposition, puis de le réémettre à sa puissance optimale. Pourtant, parce qu'il est impossible d'enregistrer un signal quantique sans le corrompre, un répéteur quantique doit rester capable d'absorber et réémettre des photons intriqués sans perturber l'état intriqué. Des mémoires quantiques ,une forme plus primitive de répéteurs , ont été démontrées auparavant avec des atomes ou des vapeurs atomiques, mais pas, jusqu'à présent, à l'état solide, buts qui sont requis dans un système robuste de communications.

photo

Choisissez votre cristal

C'est l'avance faite par le groupe Tittel, qui comprend des membres de l'Université de Paderborn, en Allemagne, et, aussi par Nicolas Gisin et ses collègues de l'Université de Genève en Suisse. Les deux groupes ont montré comment un photon dans une paire intriquée peut être absorbé par un cristal dopé avec un ion de terre rare, de sorte que son état quantique devient stocké comme une excitation atomique. Une fraction de seconde plus tard, un nouveau photon est émis avec cet état intriqué intact.

Il existe des différences entre les resultats du groupe. Comme cristaux, le groupe Tittel a utilisé le niobate de lithium dopé au thalium, tandis que le groupe Gisin a opté pour l'yttrium dopés au néodyme de silicate. En outre, l emploi d’ un autre type de laser set-up a facilité le  travail du groupe Gisin, lequel fait état d'une durée maximale de stockage d'environ 200 ns à une efficacité de plus de 20%; le groupe Tittel rapporte lui un temps de stockage de 7 ns à une efficacité de 2% . D'autre part, la mémoire quantique des fonctions de groupe Tittel à une bande passante de 5 GHz - 40 fois plus grande que le groupe Gisin - ce qui signifie, potentiellement que beaucoup plus d'informations pourraient être envoyés en même temps.

Val Zwiller, un physicien quantique à l'Université de Technologie de Delft aux Pays-Bas, dit que les deux groupes ont fait «clairement des avances importantes" vers ces répéteurs quantiques, mais constate encore plusieurs limites qui suggèrent que les défis techniques sont encore à venir. L une d'entre elles est le manque d'efficacité, et le fait que les durées de stockage ne sont pas variables, comme cela serait nécessaire dans un dispositif pratique. Une autre est que la longueur d'onde des photons stockés n'est pas la norme internationale utilisée dans les télécommunications, autour de 1300 nm. "Le travail présenté dans ces deux articles est insuffisant sur plusieurs fronts", conclut Zwiller.

Les membres des deux groupes admettent qu'il y a du chemin à parcourir avant d’arriver à ce que des mémoires quantiques ou répéteurs puissent être mis en œuvre dans les systèmes de pratique, mais croient qu'il n'y a pas des obstacles insurmontables. "Plusieurs solutions sont déjà activement recherchées dans le monde, et les progrès rapides qui ont été réalisés récemment nous portent à croire qu'ils seront sensiblement améliorés «