La première téléportation quantique entre deux objets macroscopiques.

Teleportation router

L’internet quantique approche…

Il est parfois difficile de s’enthousiasmer à propos de ce qui se passe dans le domaine des technologies quantiques, non pas parce cela peut-être fascinant, mais parce qu’il peut être  difficile d’appréhender ce genre de choses et que de toute façon les applications pratiques semblent souvent encore hors de portée. Mais c’est l’une de ces avancées que vous pourriez apprécier : les physiciens ont pour la première fois téléporté de l’information quantique d’un objet macroscopique à un autre.

Image d’entête : l’explication de la téléportation quantique au cas où vous voudriez l’essayer chez vous…

Les chercheurs sont capables de téléporter de l’information quantique depuis un certain temps maintenant. Bon, ce n’est pas une téléportation à la Star Trek, mais un transfert d’informations, des états quantiques, d’un endroit à l’autre sans que l’information ne traverse l’espace entre eux de quelque manière que ce soit. Ce résultat est obtenu grâce à l’étrange phénomène d’intrication quantique, qui permet à deux objets quantiques de partager le même état quantique de sorte que si vous influencez une particule, vous influez également sur une autre, qu’elles soient séparées par des nanomètres ou des années-lumière.

Donc, en intriquant deux photons, par exemple, les physiciens ont démontré la capacité de transmettre de l’information quantique d’un endroit à un autre en les encodant dans ces états quantiques. En influençant l’un des membres de cette paire, un changement peut être mesuré dans l’autre sans qu’aucune information ne passe réellement entre les deux. Les chercheurs ont déjà fait ça avant, entre des photons, entre des ions et même entre un objet macroscopique et un objet microscopique. Mais maintenant, des chercheurs chinois ont, pour la première fois, atteint la téléportation quantique entre deux objets macroscopiques sur près de 150 mètres à l’aide de photons intriqués.

C’est assez énorme. Les deux faisceaux d’atomes de rubidium qui ont servi d’émetteur et de récepteur sont plus ou moins similaires à ce que nous espérons être un jour notre “Internet quantique", un système de routeurs comme ceux que nous avons maintenant, mais au lieu de transmettre de l’informations par l’intermédiaire d’un vaste réseau de fibres optiques, ils enverraient l’information par photons intriqués. D’une certaine manière, c’est comme une première démonstration de faisabilité, la preuve que l’idée fonctionne au moins en laboratoire.

Maintenant, tout ce que nous avons à faire c’est d’imaginer comment en construire plusieurs en série afin qu’ils puissent effectivement transmettre des informations de l’un à l’autre. Pour ce faire, il suffit de forcer en quelque sorte l’existence de ces états quantiques pendant plus d’une centaine de microsecondes ou plus avant qu’ils ne se détériorent.

A partir de l’annonce du  MIT : First Teleportation from One Macroscopic Object to Another et l’étude publiée sur Arxiv – Quantum Physics : Quantum teleportation between remote atomic-ensemble quantum memories.

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11 Réponses à “La première téléportation quantique entre deux objets macroscopiques.”

  1. raph
    21 novembre 2012 at 18 h 43 min #

    mais les fibres optique utilise déjà la lumière pour transporter l’information non? quel serait les avantages concrets de la téléportation quantique? envoyer un information via des photons semble étre une belle idée mais j’ai du mal à saisir comment en pratique cela serait mis en place.

  2. Paladin69
    22 novembre 2012 at 11 h 05 min #

    raph: Peut-être envoyer des informations via cette méthode qui n’aurai pas besoin (hypothèse) de « support » (ou qui aurait un type de support inconnu) a des distances incroyables instantanément ou plus rapidement que la lumière?

  3. Barduck
    22 novembre 2012 at 11 h 12 min #

    L’intérêt et l’énorme avantage par rapport à la fibre optique, si j’ai bien compris, c’est que l’information transiterait instantanément d’un point A à un point B là où l’échange d’informations via un support physique implique forcément un délai entre émission et réception.

    Le trip :)

  4. MageEpokk
    22 novembre 2012 at 11 h 51 min #

    La fibre optique véhicule des photos d’un point A à un point B. Ces derniers circulent sur la fibre.

    De là, deux remarques (en tentant de faire simple) :
    – il faut un certain temps (même si c’est très rapide) pour que « l’info » codée sous forme de photons aille de A à B. De plus, il est nécessaire, une fois les photons reçus au point B, de décoder l’information préalablement codée en A, pour la rendre utilisable par la machine (les ordinateurs actuels ne comprennent que des états électronique, correspondant aux fameux « 1 » et « 0 »).
    – en se positionnant judicieusement entre A et B, on peut intercepter les signaux lumineux, et donc potentiellement l’information que véhicule la fibre : on peut donc en théorie la décoder (ce qui équivaut à du piratage, le vrai, pas celui des mp3 ;) ).

    Les avantages de la transmission d’info sous forme quantique (que ce soit à l’intérieur d’une machine, entre ses composants, ou entre deux points distants de l’univers), c’est donc la rapidité, pour ne pas dire l’instantanéité du processus, et la sécurité.
    En effet, il deviendrait impossible de capturer de l’information transitant entre A et B, sauf en plaçant sous observation directe A ou B, ou les deux. Nombre d’entreprises ou de gouvernement tueraient pour disposer d’un moyen de communication aussi sécurisé pour leurs données sensibles.

    Les visées actuelles de toutes ces recherches, c’est de s’affranchir de tous ces temps de communication de l’info, pour rendre les ordinateurs plus rapide, moins gourmands en énergie, et se passer d’équipements communicants (câbles, fibres, équipements réseaux divers).
    Mais on ignore encore comment faire ça à grande échelle, ni ce qu’on pourrait faire si l’on maîtrisait parfaitement les processus quantiques en eux-même (téléportation d’objets, de personnes…?).

    C’est un domaine presque vierge de la science, et toutes les avancées valent de l’or, en plus d’offrir de nouvelles perspectives.

    • 22 novembre 2012 at 19 h 04 min #

      C’est exactement ce que j’allais dire ! ;)

  5. raph
    22 novembre 2012 at 19 h 33 min #

    c’est bien plus clair maintenant merci pour vos réponses!

  6. Paladin69
    23 novembre 2012 at 10 h 46 min #

    Petit ajout: Ce qui doit être intéressant aussi, c’est le débit ou plutôt le « non-débit » des données dans le cas d’instantanéité

  7. Zéphyr
    29 novembre 2012 at 16 h 05 min #

    J’imagine d’autres avantages concrets à une telle technologie, par exemple le pilotage et la transmission en directe de données de futures sondes spatiales. Pour info, les communications entre le robot Curiosity (Mars) et la Terre mettent de 8 minutes à 42 minutes en fonction de la position de chaque planète. (Tout ceci ne prend pas en compte l’énergie nécessaire à une telle technologie).

  8. Exermind
    1 décembre 2012 at 2 h 03 min #

    Cette sorte de transmission de donnée est depuis assez longtemps imaginée. Je l’ai lu dans la série des Ender’s Game sous le nom d’ansible, il me semble. Même dans Mass Effect, on l’utilise. Et je suis à peu près certain que ceux ne sont pas les premières fictions à avoir pensé à ça.

    De plus, même avec une transmission par câble optique, on doit limiter la fréquence de transmission à cause des interférences dans les hautes fréquences. Plus aucun problème avec la transmission quantique. Il suffit alors d’utiliser un codage du type Manchester ou Biphase Mark 2 pour transmettre en même temps « l’horloge » du signal…

  9. 11 avril 2013 at 4 h 40 min #

    Il y a aussi les recherches sur les neutrinos, ou comment envoyer d’un côté de la terre des informations qui seront récupérées de l’autre côté après passage via le noyau !

    http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique-1/d/on-a-transmis-le-premier-message-avec-des-neutrinos_37450/

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