Pour la toute première fois, des physiciens réalisent une téléportation quantique entre deux puces informatiques

Des scientifiques sont parvenus à envoyer des informations d'une puce nanométrique à une autre, et ce sans qu'elles soient physiquement ou électroniquement connectées. Une avancée qui ouvre la porte au développement de nouvelles technologies révolutionnaires.

C’est une première mondiale. Des physiciens de l'Université de Bristol (Royaume-Uni) et l’Université technique du Danemark (DTU) ont réussi à effectuer pour la toute première fois une téléportation quantique entre deux puces informatiques de silicium, assurent-ils dans un article de la revue Nature Physics, publié le 23 décembre dernier.

En d’autres termes, des informations ont bel et bien été transmises instantanément entre les cartes… mais pas à travers des connexions physiques classiques. L’échange s’est effectué par “enchevêtrement ou intrication quantique” — c’est-à-dire en reliant deux particules à travers l’espace, selon les principes de la physique quantique.

Des particules qui partagent un même état
L'intrication quantique est un phénomène fondamental bien mystérieux. Il avait déjà été décrit par Albert Einstein dans les années 1930, sous le nom d’ “action fantasmagorique”. En théorie, il peut fonctionner sur n'importe quelle distance, car il se base sur le lien inextricable entre deux particules.

En fait, lorsque deux particules sont intriquées, elles partagent les mêmes propriétés et ne forment plus qu’un système unique. Ainsi, en observant l’une d'entre elles, on en apprend plus sur l’autre — notamment où elle se trouve. Et dans le cas de cette expérience, sur une puce informatique distincte.

Nous avons pu démontrer un lien d'enchevêtrement de haute qualité entre deux puces en laboratoire, où les photons sur l'une ou l'autre puce partagent un seul état quantique, explique dans un communiqué le physicien Dan Llewellyn. Chaque puce a ensuite été entièrement programmée pour effectuer une gamme de démonstrations qui utilisent l'enchevêtrement.
Une fidélité de 91 %
Pour reproduire ce phénomène de l’intrication quantique, l'équipe a utilisé une configuration calibrée de lasers, de séparateurs de faisceau et de cristaux de borate de baryum. Elle a ainsi a généré des paires de photons liés entre eux, afin de transférer l’état quantique d’une particule à l’autre. Finalement, les scientifiques ont réussi à “téléporter” les données avec une très grande stabilité.

Presque toutes les informations ont été transmises et enregistrées de la puce de l’émetteur à la puce du récepteur, avec une fidélité de 91 %. Au total, quatre qubits, l'équivalent quantique de quatre bits classiques, ont été intriqués. Une expérience qui avait déjà été réalisée entre différentes parties d’une même puce d’ordinateur, mais jamais entre deux distinctes.

Un processus prometteur
Ces recherches permettent aux scientifiques d’en apprendre plus sur le fonctionnement de l'intrication quantique. Pour l'instant, celle-ci reste très difficile à contrôler. Un équipement volumineux et coûteux est nécessaire pour que ce processus fonctionne, si bien qu’il ne peut pas être installé à l'intérieur d'un simple ordinateur portable.

Toutefois, les progrès effectués en laboratoire laissent espérer à des avancées informatiques majeures. Elle ouvre notamment la voie aux ordinateurs quantiques, amenés à établir des calculs capables de résoudre des problèmes beaucoup plus complexes que ceux actuellement traités par les machines classiques.