Mise en place d'un Internet quantique par fibre optique : Un pas vers l'utilisation pratique des ordinateurs quantiques

Plusieurs ordinateurs quantiques ont déjà été construits. Ils ont effectué des calculs et auraient déjà produit des résultats fascinants.

Même si des voix critiques s'élèvent pour refuser aux ordinateurs quantiques une utilisation pratique ou, du moins, pour remettre en question le temps et les ressources nécessaires à leur recherche, la théorie est prometteuse.

Quelques centaines de qubits suffiraient à surpasser les processeurs modernes dotés de milliards de transistors. Cela est dû aux enchevêtrements quantiques qui se forment entre les qubits. Ces niveaux supérieurs de deux, trois ou plusieurs qubits augmentent les performances, à l'instar des neurones interconnectés dans le cerveau humain.

Cependant, ces informations basées sur des enchevêtrements quantiques peuvent difficilement être extraites et encore moins stockées ou transmises, ce qui revient finalement au même. Les photons interagissent également entre eux.

Cela signifie que deux photons dans un paquet contiennent plus d'informations que les deux photons pris séparément et additionnés. Plus que la somme des parties individuelles, si vous voulez.

Cet acte complexe de transmission et de stockage des photons a été réalisé dans le cadre d'une collaboration entre plusieurs universités européennes, notamment deux universités britanniques et deux universités allemandes à Londres, Southampton, Stuttgart et Würzburg.

Les chercheurs ont réussi à construire des émetteurs et des récepteurs de particules quantiques intriquées. La transmission et le stockage ultérieur, en particulier, ont posé de gros problèmes jusqu'à présent. L'étude fait état de près de cinq années de recherche.

Il a fallu développer un nouveau système, car les transmissions existantes reposent sur un spectre lumineux le plus large possible afin que les photons n'interfèrent pas. Or, c'est exactement ce qui doit se passer avec le réseau quantique enchevêtré.

La solution est un "point quantique", un paquet de photons non intriqués qui passe par un système de mémoire quantique. Un circuit composé d'atomes de rubidium est utilisé pour stocker les photons et les informations qu'ils enregistrent.

Aussi complexe que soit cette construction, les câbles à fibres optiques, tels que ceux utilisés dans de nombreuses connexions Internet, conviennent à la transmission des photons eux-mêmes. Avec une longueur d'onde d'un peu moins de 1 500 nanomètres, en dehors du domaine visible, les points quantiques se situent dans la bande de fréquence standard.

Ils permettraient à tout le moins de réaliser des réseaux quantiques, même si leur succès en matière de stockage se limite actuellement à quelques instants, sans parler de l'effort général qu'ils impliquent.