Au Royaume-Uni, une équipe de chercheurs a réussi à « téléporter » un programme quantique d’un processeur à un autre et ce, sans qu’aucune particule ne voyage entre les deux. Comment ceci a t-il été possible ? A quoi peuvent servir ces recherches ?
La clé du processus : l’intrication quantique
En général, la téléportation désigne le transfert d’un corps dans l’espace, sans parcours physique des points intermédiaires entre le départ et l’arrivée. Largement popularisée par la littérature et le cinéma de science-fiction, celle-ci reste encore aujourd’hui fortement hypothétique. Et pourtant, des scientifiques du Département de Physique de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) ont réussi quelque chose d’exceptionnel, comme l’indiquait leur publication dans la revue Nature en février 2025. Cependant, il est essentiel de préciser qu’il s’agit ici de téléportation quantique.
Dans les faits, les scientifiques ont réussi à « téléporter » un programme quantique d’un ordinateur à un autre sans qu’aucune particule ne voyage entre les deux processeurs. Ainsi, il n’a aucunement été question de faire voyager de la matière. Selon les chercheurs, l’intrication quantique a rendu possible ce transfert d’informations. Il s’agit d’un principe induisant deux particules incarnant un seul système d’information et ce, même si ces mêmes particules sont séparées dans l’espace.
En quoi consistait cette expérience ?
En informatique conventionnelle, les données (bits) sont traitées sous forme de 0 et de 1 et en informatique quantique, nous parlons de particules (qubits) existant dans plusieurs états à la fois, soit 0 et 1 de manière simultanée. Il devient ici question de superposition quantique, donnant aux ordinateurs quantique leur puissance de calcul phénoménale. L’intrication quantique induit quant à elle la superposition de plusieurs qubits. Ces derniers voient alors leurs états liés et indissociables, tandis qu’une modification chez l’un engendre le même changement chez les autres. Les scientifiques britanniques ont donc exploité cette propriété afin de réaliser leur expérience.
Les chercheurs ont connecté deux processeurs quantiques se trouvant à une distance de deux mètres et ce, à l’aide qubits de lumière – des photons intriqués. Or, l’état du premier photon au niveau du premier processeur était directement en lien avec le second photon présent sur l’autre processeur. Ainsi, en induisant une opération quantique sur le premier photon, l’état correspondant s’est reproduit sur le deuxième photon, sans aucun transfert physique ou autre signal. Mais qu’est ce qui a été réellement transporté durant le processus de « téléportation » quantique ? Tout simplement, l’état quantique du signal lumineux.
Vers un réseau quantique mondial ?
Bien que le chemin reste encore très long, les résultats des chercheurs britanniques s’approchent de l’un des objectifs principaux du secteur, à savoir le calcul quantique distribué. Il s’agit ici de relier plusieurs processeurs quantiques entre eux afin que ces derniers partagent leurs ressources, leurs calculs et leurs états, comme si ces derniers formaient une seule et même machine. Un tel réseau quantique pourrait donc être mondial et les problèmes mathématiques que celui-ci sera capable de résoudre seraient inimaginablement compliqués.
En pratique, les travaux de ce réseau quantique devraient concerner la factorisation de très grands nombres premiers, la simulation des lois de la physique fondamentale (ou du cerveau humain), la découverte de nouveaux matériaux (ou de nouveaux médicaments), ou encore des prévisions climatiques à l’échelle moléculaire.
