La Physique progresse vite ces temps-ci


L’année dernière, en 2016 donc, dans le cours de physique que je venais de publier, cours enseigné à l’Université Tous Ages de Vannes, j’évoquais le tour de force d’une équipe de physiciens autrichiens de Vienne, qui sous la direction d’Alessandro Fedrizzi, venaient en 2007 de réussir entre les îles de Tenerife et La Palma une expérience de transmission d’intrication de photons sur 144 km en espace libre.

Pour ceux de mes lecteurs qui ne sont pas familiers avec la physique quantique, le texte ci-dessous du physicien français Alain Aspect devrait les éclairer sur ce que sont des photons intriqués :

« Les photons intriqués ne sont pas deux systèmes distincts portant deux copies identiques d’un même ensemble de paramètres. Une paire de photons intriqués doit en fait être considérée comme un système unique, inséparable, décrit par un état quantique global, impossible à décomposer en deux états relatifs à chacun des deux photons : les propriétés de la paire ne se résument pas à la réunion des propriétés des deux photons. » .

Le record de 144 km de distance de l’équipe Fedrizzi vient d’être pulvérisé par des physiciens chinois qui ont réalisé la transmission quantique d’une information sur 1203 km. C’est ce que nous apprend le numéro d’août 2017 de la revue Sciences et Avenir, dont je reproduis l’article ci-dessous :

L’Internet quantique sera chinois

La chine vient de réussir un exploit technologique que l’Europe et les États-Unis tentent d’accomplir depuis long­temps : la transmission quantique de l’information sur une grande distance, soit 1203 km, quand le précédent record n’était que de 100 km ! Cette réalisation ouvre la voie à un des défis des prochaines décennies: transmettre de l’infor­mation de manière inviolable. Et ce, grâce aux lois de la physique quantique qui s’appliquent à l’infini­ment petit. Le travail de Jianwei Pan, de l’université de Sciences et Technologies de Chine, a suscité beaucoup d’enthousiasme : il va permettre« le développement futur de l’Internet quantique », a souligné dans la revue Science Anton Zeilin­ger, physicien de l’université de Vienne (Autriche), un des pion­niers du domaine.

Pour comprendre, il faut rappeler que l’intrication quantique est un étrange phénomène imaginé par Albert Einstein et ses collabora­teurs Boris Podolsky et Nathan Rosen : deux particules émises simultanément se comportent par la suite comme un système unique. De ce fait, elles conservent des propriétés quantiques corré­lées. Ainsi, une mesure effectuée sur l’une permet de déduire l’état de l’autre, même si elle se trouve à des milliards de kilomètres. Toute interception du message – par exemple, un détournement de ces particules – change la mesure et devient visible. Une paire de pho­tons intriqués constitue toutefois un objet très fragile: à la moindre perturbation, elle perd son carac­tère quantique. D’où la nécessité, normalement, de la maintenir dans l’intimité très contrôlée des laboratoires ou au sein de fibres optiques.

Mais l’équipe chinoise a réussi son tour de force … dans l’atmos­phère. Le satellite Micius, lancé en août 2016, passe chaque nuit pendant cinq minutes au-des­sus de la Chine. Le jour, les pho­tons du Soleil perturberaient le signal. À bord, un système de laser et de cristal envoie six millions de paires de photons intriqués par seconde. Après la traversée de l’at­mosphère et de ses turbulences, seule une paire parvient au sol, un photon au récepteur de Deling­ha, l’autre à Lijiang, distants de 1203 km. Et comme prévu par la théorie, une mesure sur l’un a per­mis de connaître l’état de l’autre. C’est donc bien une transmission quantique sur cette distance qui a été réalisée.

Extrait de « Sciences et Avenir », Août 2017, N°846, page 40

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2 Comments

    1. Ce n’est peut-être pas complètement impossible.
      L’adresse du concepteur est la suivante:
      Professeur Pan Jianwei
      Université de Hefei, Chine
      Plus de détails pourraient être obtenus auprès du service suivant:
      Technology Transfer Office
      sophy@ustc.edu.cn
      P.S: Le fait que tu résides en Chine pour le moment peut peut-être aider

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