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Le premier réseau quantique universel – High-teK.ca

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Des scientifiques allemands de l’Institut Max Planck d’optique quantique (MPQ) ont créé le premier « réseau quantique universel » qui pourrait être étendu de manière réaliste pour devenir un Internet quantique. Jusqu’à présent, leur réseau quantique ne couvre que deux laboratoires espacés de 21 mètres, mais les scientifiques soulignent que des distances plus longues et plusieurs nœuds sont possibles.

La construction du réseau est ingénieuse. Chaque nœud est représenté par un seul atome de rubidium, piégé à l’intérieur d’une cavité optique réfléchissante. Ces atomes communiquent entre eux en émettant un seul photon sur une fibre optique. Chaque atome est un bit quantique — un qubit — et la polarisation du photon émis porte l’état quantique du qubit. Le qubit récepteur absorbe le photon et prend l’état quantique de l’émetteur. Voilà : un réseau de qubits pouvant envoyer, recevoir et stocker des informations quantiques.

Avec cette configuration atome/photon, les scientifiques ont pu effectuer une opération de lecture/écriture entre deux laboratoires, sur un parcours de 60 mètres de fibre optique. Il n’y a pas de photos de l’équipement utilisé, mais je suppose que nous parlons probablement de très grosses machines pour maintenir les atomes de rubidium près du zéro absolu.

Réseau quantique atome/photon de rubidium

Historiquement, la difficulté a été de faire interagir les atomes et les photons – ils sont tous les deux incroyablement petits, donc les faire entrer en collision est délicat. La cavité optique réfléchissante résout ce problème – le photon ricoche des dizaines de milliers de fois jusqu’à ce qu’il finisse par entrer en collision – mais même ainsi, les scientifiques du MPQ n’ont réussi à transférer avec succès les états quantiques que 0,2% du temps.

Dans un autre test, probablement plus passionnant, les photons émis ont en fait été utilisés pour enchevêtrer les atomes de rubidium. Les particules intriquées reflètent exactement l’état quantique de leur partenaire, instantanément et sur n’importe quelle distance. Qubits intriqués pourrait être en mesure de forment la base d’un réseau quantique à latence nulle sur n’importe quelle distance, ce qui le rendrait plutôt utile pour le Galnet intergalactique qui succèdera à terme à internet. Les chercheurs espèrent que l’intrication pourrait être utilisée pour atténuer l’inconstance des photons uniques.

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De retour sur Terre, cependant, l’objectif est maintenant d’améliorer ce taux d’échec de 99,8 % et d’augmenter le nombre de nœuds. Je ne serais pas trop excité pour l’instant, mais cette avancée de l’Institut Max Planck pourrait signifier que les réseaux quantiques ne sont pas si loin. Comme Internet, le premier véritable réseau quantique reliera les universités, les laboratoires et les installations militaires du monde, puis, éventuellement, les bureaux et les maisons.

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