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La première communication quantique directe réussie3 minutes de lecture

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Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à transmettre une image en noir et blanc grâce à une communication quantique directe, c’est à dire sans transmission de particule intermédiaire.

Une communication directe/contrefactuelle

La communication quantique directe est depuis longtemps prédite[1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23679694] mais ce n’est que très récemment que des chercheurs chinois l’ont enfin réalisée.

Tout d’abord, en communication quantique il n’y a pas de transmission de particules physiques contrairement à tout ce que nous connaissons actuellement.

Le collectif chinois rapporte dans une publication au sein du Proceedings of the National Academy of Sciences qu’il a réussi à transférer une image bitmap monochrome grâce notamment à l’effet quantique Zénon.

L’effet quantique Zénon repose sur le fait que dans un système quantique instable, si des séries de mesures sont effectuées continuellement, les particules instables ne peuvent se désintégrer tant que les mesures continuent. Le système est alors gelé à très haute probabilité. C’est un des principes les plus connus et les moins intuitifs de la mécanique quantique. Vous ne comprenez pas ? C’est normal, c’est quantique.

“Je pense pouvoir dire sans trop me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique.” -Richard Feynman Physicien du XXe siècle

Il convient de préciser que ce procédé est différent de la téléportation quantique. Cette dernière repose sur le principe de l’intrication quantique. Deux particules sont liées l’une à l’autre, elles sont intriquées. A partir de là, ce qui arrive à l’une arrive instantanément à l’autre.

Ici, cette technique inclut indirectement un transport de particule : les deux particules doivent être à un même endroit lors de l’intrication puis doivent être transportées toutes deux vers un point A et B afin de transmettre l’information entre lesdits points.

Principe de fonctionnement

Pour que l’effet quantique Zénon ait lieu, il faut obligatoirement un « canal quantique » liant le point A au point B. Il se peut que lors de l’expérience, une particule sorte de ce canal. Si cela arrive, le système est arrêté puis remplacé par un nouveau.

Pour réaliser un système si complexe, les chercheurs de l’Université des Sciences et Technologies de Chine ont utilisé deux détecteurs de photons (single-photon detectors).

En raison de l’effet Zénon, le système est gelé dans un certain état. Il est donc possible de prédire lequel des détecteurs s’activera lorsque les photons traverseront. Une série d’interféromètres imbriqués mesure l’état du système pour s’assurer qu’il ne change pas.

Cela fonctionne car dans le monde quantique, toutes les particules peuvent être décrites comme étant des ondes plutôt que comme des particules. Ainsi, en « intégrant des messages » à la lumière, les chercheurs ont pu transmettre un message sans envoyer directement de particule.

“Après transmission de tous les bits de l’image, les chercheurs on pu reconstituer l’image – un bitmap monochrome d’un nœud chinois. Les pixels noirs étaient définis par 0 là où les blancs correspondaient à un 1… (…)Dans l’expérimentation, la phase de la lumière elle-même est devenue porteuse de l’information, et l’intensité de la lumière n’était pas déterminante pour l’expérience.” -Christopher Packham

Ce n’est pas juste un grand pas en avant pour la communication quantique, c’est un grand pas pour de nombreux domaines, notamment informatiques.

Encore une démonstration supplémentaire de la bizarrerie du monde quantique…

Sources Science Alert & http://www.pnas.org/content/114/19/4920

A propos de l'auteur

Clément POIRET

Créateur et rédacteur du site Science Exploits, je suis aussi passionné de science et de sport. Je pratique très régulièrement de la gymnastique et du street workout/calisthenics. Je suis ici pour combiner ma passion pour les sciences et mon envie de partager ce que je trouve de plus intéressant parmi les nombreuses études scientifiques.

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