Qu'ont à voir Albert Einstein, James Bond et German Telekom ? A première vue, peu. Mais ils sont tous réunis thématiquement dans un succès sans précédent réalisé par des scientifiques de l'Université Northwestern de Chicago, aux États-Unis.
Parce que l'équipe autourDr Prem Kumara réalisé ce qui était considéré comme impossible : ils ont mis en œuvre la téléportation quantique, considérée comme incassable, à l'aide d'un câble à fibre optique conventionnel - alors que des données conventionnelles telles que des vidéos, des sites Web ou des téléchargements y parcouraient.
Cette dernière est nouvelle et pourrait donner une impulsion qui durerait des décennies, rendant la communication sur Internet extrêmement sécurisée. La communication quantique est considérée comme pratiquement inconnue. Ils ont leurs résultats et leur approchepublié dans un journal.
Communication quantique avec le trafic Internet normal
L'équipe de Kumar a pu mettre en œuvre le concept de téléportation quantique, éprouvé depuis les années 1990, dans un câble à fibre optique conventionnel de 30 kilomètres de long. Il n'y a rien de nouveau à ce sujet dans un premier temps, mais ce qu'ils ont ajouté, c'est le trafic traditionnel que nous générons tous quotidiennement. Selon l'opinion actuelle des experts, cela devrait créer des conditions extrêmement inhospitalières pour chaque photon individuel.
Il est trop sensible et ne survivrait pas indemne au voyage. Jusqu'à présent, un câble a toujours été réservé exclusivement aux expériences. Kumar compare la situation de la particule lumineuse lors de la téléportation quantique dans un câble Internet à fibre optique utilisé de manière conventionnelle à celle d'un vélo branlant dans un tunnel rempli de camions.
Téléportation quantique par intrication de particules
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Intrication quantique et téléportation quantique :Albert Einstein a un jour décrit l'enchevêtrement des particules comme effrayant – compréhensible (viaInstitut Max Planck d'optique quantique). Par exemple, deux photons (particules lumineuses) se comportent comme un seul, même s’ils sont séparés par des centaines de kilomètres, voire une galaxie. Il s’agit d’un effet de la mécanique quantique que nous pouvons utiliser à l’aide de procédés techniques.
Imaginez les exemples suivants :
- Vous lancez une pièce de monnaie. Les têtes ou les queues restent au sommet. Si vous lancez deux pièces, c'est aléatoire si elles sortent face/face, face/face, face/face ou face/face. Mais si les pièces sont intriquées mécaniquement quantiquement, les deux se produisent toujours : si la pièce montre face, l’autre pièce montre face et vice versa.
- Cela fonctionne de la même manière avec les dés. Seulement ici, à titre d'exemple, le nombre total d'yeux reste toujours le même. Donc : 4/2, 3/3, 1/5 et ainsi de suite.
La téléportation quantique signifie que deux particules intriquées se comportent comme une seule, même si elles sont spatialement séparées l'une de l'autre. Cependant, quelle que soit la matière qui est téléportée au cours du processus, seule l'information est téléportée par le photon. Par conséquent, la prudence est de mise lorsque l’on pense à la téléportation et lorsqu’on pense directement aux concepts de science-fiction tels que la transmission depuis Star Trek. Nous ne pouvons pas simplement déplacer la matière d'un endroit à un autre de cette manière, mais seulement l'information (viaphysique mondialeetDépartement de la science, de l'innovation et de la technologie (YouTube)).
Vous pouvez découvrir exactement comment un tel enchevêtrement se produit et bien plus d'informations sur ce phénomène.dans cette vidéo YouTube.
Mais il existe une solution : métaphoriquement parlant, les chercheurs dirigent le photon vers une longueur d’onde de lumière rarement utilisée (voie) et, en plus de cela, lui donnent un pilote d’IA à réaction ultra-rapide. Physiquement parlant, ces derniers sont des filtres améliorés qui réduisent le bruit gênant du trafic Internet normal.
Afin de développer davantage cette technologie pour une utilisation pratique, l’équipe souhaite à l’avenir étendre les distances et augmenter le nombre de paires de photons. Ainsi, davantage de photons devraient être téléportés de manière plus fiable sur de plus longues distances. Ils souhaitent également tester leurs processus sur de véritables câbles à fibres optiques, comme ceux que nous utilisons chez Telekom. Au lieu d’être spécifiquement généré, le trafic de données de routine vise à perturber les photons.
Si les chercheurs réussissent, cela pourrait ouvrir les réseaux mondiaux de fibres optiques en pleine croissance à la téléportation quantique.
James Bond serait aux anges : téléportation quantique
En matière de sécurité des données, la cryptographie quantique utilisant la téléportation quantique pourrait représenter une révolution en matière de sécurité. Car fidèle aux lois de la physique quantique, l’observation change le résultat. Ainsi, si quelqu’un regarde le photon pendant le transfert pour lire les informations permettant de décoder les données, cela modifie l’état de la particule lumineuse. Cela rendrait l’information, c’est-à-dire la clé, inutilisable.
Le destinataire remarquerait donc qu’une influence a été exercée. James Bond et Q pourraient donc certainement échanger les derniers indices en secret (viaHeise).
Même si la téléportation quantique ne fera probablement plus partie du quotidien des particuliers dans un avenir proche, les gouvernements, les entreprises et les chercheurs s’en réjouissent. Tout groupe disposé à investir du temps, des efforts et de l’argent pour échanger des informations en toute sécurité serait certainement enthousiasmé par la disponibilité mondiale de cette nouvelle méthode de communication.
