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Téléportation à la demande sur puce de qubits effectuée pour la première fois – High-teK.ca

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Il va falloir un certain temps avant que vous puissiez vous téléporter sur une autre planète ou un autre vaisseau spatial, mais les chercheurs sont sur le point de se perfectionner téléportation quantique d’information. Dans deux nouveaux articles, des physiciens de l’ETH Zurich et de l’Université de Tokyo ont, pour la première fois, envoyé des informations d’un emplacement sur une puce informatique à un autre sans qu’elles ne passent par l’espace intermédiaire.

Dans les nouvelles expériences, il y a essentiellement deux bits quantiques – un du côté émetteur de la puce et un autre du côté récepteur. Ces qubits sont intriqués, de sorte que tout ce qui arrive au premier qubit se produit également au second. En physique quantique, l’intrication relie les états de deux choses même si elles ne sont pas en contact physique. Pour transférer des données, les chercheurs écrivent des données sur le qubit d’envoi – et le tour est joué, grâce à la magie de l’intrication, les données sont automatiquement téléportées vers le qubit à l’autre extrémité de la puce.

La téléportation quantique n’exige pas qu’un support d’informations (comme une onde électromagnétique) se déplace réellement d’un endroit à un autre, comme dans le cas des télécommunications standard. Avec la téléportation quantique, seules les informations elles-mêmes sont déplacées, c’est pourquoi l’intrication peut être utilisée comme mécanisme de transport. Il n’enfreint aucune loi classique de la physique car il n’y est pas soumis.

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Jusqu’où sont donc allées les informations ? Environ cinq ou six millimètres, mais c’est en fait beaucoup plus loin qu’il n’y paraît. Les chercheurs n’ont jamais été en mesure de déplacer des informations à travers un système à semi-conducteurs comme celui-ci auparavant. Des exemples précédents de téléportation quantique ont été réalisés avec données optiquesce qui est beaucoup moins pertinent dans le domaine de la pratique l’informatique quantique. Ces dispositifs expérimentaux pourraient servir de base à de futures plateformes d’informatique quantique.

téléportationLe simple fait que les physiciens aient été capables d’induire de manière fiable l’enchevêtrement de deux régions d’une puce informatique distantes de six millimètres est étonnant – les exemples passés de cette technique ne fonctionnaient qu’à des distances 1000 fois plus petites. Même avec la portée plus courte de ces expériences, l’enchevêtrement n’a été atteint que 1% du temps. Dans les nouvelles expériences, le qubit a été téléporté avec succès 40 % du temps et a été reproduit à l’autre bout avec une précision de 88 %. Quand il s’agit d’informatique quantique, c’est de la haute fidélité.

Les deux équipes étudient les moyens d’augmenter la distance que les qubits peuvent être transportés dans un circuit électronique. Les chercheurs de l’ETH ont pour objectif ultime d’emmêler deux puces distinctes et de transporter des informations entre elles. Si cette technologie pouvait être étendue, elle pourrait conduire à des technologies de transfert de données très rapides. Les systèmes de téléportation de ces expériences sont déjà capables de transporter 10 000 qubits d’informations par seconde.

Dans un avenir de l’informatique quantique, vos données pourraient passer d’un système à l’autre par enchevêtrement, plutôt qu’en voyageant péniblement dans les airs ou à travers des câbles. La nature instantanée du transport pourrait également servir à rendre les données impossibles à intercepter.

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Documents de recherche: doi:10.1038/nature12366 – « Téléportation quantique déterministe de bits quantiques photoniques par une technique hybride » / doi:10.1038/nature12422 – « Téléportation quantique déterministe avec feed-forward dans un système à semi-conducteurs »

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