Révolution en photonique quantique : un nouveau filtre protège l’intrication !

Révolution en photonique quantique : un nouveau filtre protège l’intrication !

Une équipe de recherche internationale composée de scientifiques des universités de Rostock, de Californie du Sud, de Floride centrale, de l'État de Pennsylvanie et de Saint Louis a réalisé des progrès révolutionnaires dans le domaine de la photonique quantique. La découverte a été publiée le 28 mars 2025 dans la revue Science et propose une nouvelle approche pour protéger l'intrication optique. Ce travail a le potentiel de faire progresser de manière significative le développement de technologies quantiques avancées, ce qui est d'une grande importance étant donné les Années internationales de la science et de la technologie quantiques proclamées par les Nations Unies [uni-rostock.de] rapporte que...

La mécanique quantique révolutionne notre compréhension de la nature aux plus petites échelles et constitue la base des technologies modernes, notamment les ordinateurs quantiques, capables de calculer plus rapidement que les ordinateurs classiques. L’intrication est centrale car elle est non seulement essentielle aux calculs, mais permet également la transmission sécurisée des clés cryptographiques et augmente la sensibilité des capteurs. Cependant, cet enchevêtrement est éphémère et peut facilement être perdu en raison de la décohérence, comme le bruit thermique.

Nouveau filtre d'enchevêtrement

L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Alexander Szameit, a surmonté les défis liés à la préservation de l'intrication dans les circuits photoniques. Leur méthode utilise ce qu’on appelle des « fils pour la lumière », qui permettent aux photons de « sauter » entre des canaux adjacents. Cette technique utilise un réglage ciblé du couplage selon une symétrie temporelle anti-parité pour supprimer les composants non intriqués du système. Le filtre d'intrication nouvellement développé atteint une précision presque idéale pour les excitations à un ou deux photons et est robuste à la décohérence.

En outre, il a été souligné que ces résultats revêtent une grande importance non seulement pour la recherche universitaire, mais également pour les applications pratiques en communication quantique. La communication quantique permet un échange inviolable de clés pour coder des informations pertinentes pour la sécurité, sur la base de principes physiques tels que l'intrication quantique et le principe de superposition. Contrairement aux méthodes de cryptographie algorithmique, ce système pourrait être utilisé dans des réseaux de haute sécurité. [fraunhofer.de] rapporte que...

Avancées technologiques dans la communication quantique

Les instituts Fraunhofer travaillent au développement de systèmes de communication quantique et de technologies de liaison optique dans le cadre de l'initiative QuNET. L’objectif est de créer les bases de connexions sécurisées entre différentes bandes de longueurs d’onde et supports de transmission. Les éléments de base de ces systèmes comprennent des télescopes à réflexion optique de précision, des sources de paires de photons intriqués par polarisation et des systèmes de détection à haute résolution. Ces composants permettent non seulement la transmission d’états quantiques codés en polarisation, mais garantissent également des taux d’échange clés élevés.

La sécurité est basée sur le protocole éprouvé BBM92 pour les photons intriqués par polarisation, qui promet une sécurité absolue dans la communication. La cryptographie quantique, ancrée dans le protocole BB84, permet de transmettre des informations avec un haut niveau de sécurité résistant aux futurs ordinateurs quantiques. [das-wissen.de] rapporte que...

De plus, la nécessité de répéteurs quantiques pour étendre les distances de transmission est soulignée, à mesure que les informations quantiques se dégradent sur de longues distances. Ces défis et limites techniques mettent en évidence la nature dynamique du domaine de recherche et la nécessité d’investir davantage dans la recherche fondamentale et le développement de protocoles de cryptage quantique standardisés.

Dans l’ensemble, des recherches récentes montrent un grand potentiel pour la communication quantique, non seulement en termes de sécurité incassable et de portée mondiale, mais également en termes de transmission plus rapide des informations à l’ère numérique.