Récemment, la Chine a franchi un cap important dans le domaine fascinant de la physique quantique en réalisant la première téléportation d’un photon vers une mémoire quantique. Ce projet ambitieux, porté par les chercheurs de l’université de Nanjing, ouvre la voie à des évolutions technologiques qui pourraient redéfinir notre façon de communiquer. L’expérience a été élaborée avec des longueurs d’onde qui s’intègrent parfaitement aux infrastructures de fibres optiques actuelles, permettant à Pékin de se positionner stratégiquement dans la course mondiale vers l’Internet quantique.
Découverte clé : téléportation quantique grâce à l’intrication
Dirigée par le professeur Xiao-Song Ma, l’équipe a téléporté l’état quantique d’un photon vers une mémoire solide composée d’ions d’erbium piégés dans un cristal, s’appuyant sur l’intrication quantique. Ce phénomène incroyable permet à deux particules intriquées d’échanger instantanément leur état, contre toute attente, quelle que soit la distance qui les sépare.
Pour la toute première fois, cette opération a été réalisée dans la bande de télécommunications de 1 550 nanomètres, utilisée dans les réseaux optiques commerciaux. Ce développement élimine le besoin de conversions de fréquence coûteuses qui peuvent nuire à la qualité du signal.
Le système en question inclut cinq modules distincts : une source de photons intriqués gravée sur puce, un module de mesure de Bell, une mémoire quantique, un dispositif de préparation de l’état d’entrée, ainsi qu’un système de stabilisation de fréquence. Ce dernier utilise une cavité Fabry-Pérot avec la méthode Pound-Drever-Hall, garantissant ainsi la compatibilité avec les systèmes existants.
Avantage stratégique pour la Chine dans le secteur quantique
Cette expérience montre clairement que la Chine est en train de poser les pierres de l’édifice d’un futur compte sur un réseau quantique ultra-sécurisé. Le système de mémoire quantique créé permet de conserver temporairement des qubits avant leur envoi, réparation essentielle pour les répéteurs nécessaires au maillage de tels réseaux. Malgré une durée de stockage limitée à quelques millisecondes, cette preuve de concept montre que l’Internet quantique est dans le domaine du possible sur les infrastructures actuelles.
Publiée dans Physical Review Letters, cette avancée confirme que la Chine devance ses concurrents aux États-Unis, en Europe et en Australie, qui, eux, rencontrent encore des difficultés d’intégration avec les technologies existantes. En se reposant sur des composants standards et des méthodes reproductibles, Pékin aspire à devenir un acteur essentiel dans le développement de cette forme de communication à l’épreuve des failles.
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