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Pour la première fois, des physiciens sont parvenus à téléporter des photons vers l’espace

Crédits : iStock

Il y a quelques jours, une équipe de physiciens chinois réussissait l’exploit de téléporter des photons depuis la Terre vers l’espace pour la toute première fois. C’est une étape clé vers un Internet bientôt inviolable. 

Ce n’est qu’au début des années 90 que les scientifiques ont commencé à spéculer sur le fait que la téléportation quantique peut être envisageable. Depuis lors, le processus est devenu une opération standard dans les laboratoires du monde entier. L’année dernière, deux équipes distinctes menaient la première téléportation quantique au monde en dehors d’un laboratoire. Il y a quelques jours, une équipe chinoise franchissait une étape supplémentaire en téléportant un photon de la Terre vers un satellite en orbite à près de mille kilomètres de distance dans l’espace.

Le satellite baptisé Micius est un récepteur photo très sensible capable de détecter les états quantiques des photons individuels tirés depuis le sol. Micius a été lancé pour permettre aux physiciens de tester divers éléments technologiques permettant des exploits quantiques, notamment l’enchevêtrement, la cryptographie ou encore la téléportation. Jusqu’à présent, ce type de communication s’opérait sur Terre, sur une distance maximale de cent kilomètres. C’est donc ici un véritable exploit qui multiplie ainsi la distance préétablie par dix.

Pour y arriver, le satellite a d’abord émis une paire de photons « intriquée » (qui se comportent de façon identique même s’ils sont physiquement séparés) à l’aide d’un rayon laser. Puis, chacune de ces particules séparées à l’émission a rejoint une des deux stations de réception placées sur des sommets tibétains (Delingha et Lijiang), physiquement éloignées de 1203 kilomètres. Lors de la téléportation de près de 1 000 paires de photons, les chercheurs ont alors observé les échanges de polarisation des particules au sein des deux stations réceptrices.

Cette nouvelle expérience démontre qu’il serait possible d’encoder un message avec une clé quantique puisque chaque interférence serait alors détectable. La téléportation quantique repose en effet sur l’enchevêtrement quantique. Pour faire simple, un ensemble d’objets quantiques (tels que des photons) se forme au même instant et pointe dans l’espace. De cette façon, ils partagent la même existence. Cette existence partagée se poursuit même lorsque les photons sont séparés, ce qui signifie qu’une mesure sur l’un influence immédiatement l’état de l’autre, quelle que soit la distance entre les deux. Ce lien peut être utilisé pour transmettre des informations quantiques en « téléchargeant » les informations associées à un photon sur un lien enchevêtré vers un autre photon. Ce deuxième photon prend alors l’identité du premier.

En théorie, il n’y a pas encore de distance de transport dite « maximale », mais l’enchevêtrement est fragile et les liens peuvent être facilement brisés. Notons également que la téléportation ne concerne pour l’heure que le monde quantique (de l’infiniment petit donc). Malgré ces limites, cette recherche ouvre la voie à des études encore plus ambitieuses sur la téléportation, comme celle de l’internet quantique à l’échelle mondiale qui serait inviolable.

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