Record de distance battu pour la téléportation quantique : 143 km

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Par Laurent Sacco, Futura-Sciences

 

Le record du monde de distance pour de la téléportation quantique a été battu deux fois en l’espace de quelques semaines. Une équipe chinoise a d'abord atteint 97 km. Mais on vient d’apprendre qu’Anton Zeilinger et ses collègues sont parvenus à téléporter des états quantiques entre Tenerife et La Palma, soit sur une distance de 143 km. La téléportation quantique, mais pas d'objets, avec des satellites serait à portée de mains.

C’est en 1993 que Charles Bennett et ses collègues travaillant chez IBM ont publié un article dans lequel ils proposaient un protocole expérimental devant permettre la téléportation d’états quantiques. Quatre ans plus tard, Anton Zeilinger publiait dans Nature un article annonçant qu’en compagnie d’autres chercheurs, il était parvenu à mettre en application les idées de Bennett pour faire de la téléportation quantique.

La performance est fascinante et elle a tout de suite déchaîné l’enthousiasme des fans de la série Star Trek, y voyant là l’espoir de rendre réel l’un des plus grands rêves de la science-fiction. Malheureusement, il y a peu de chance de voir un jour les équivalents de monsieur Spock et du capitaine Kirk disparaissant de la surface de Pandora ou d’une superterre pour réapparaître par téléportation à l’intérieur de l'’Enterprise.

Le physicien Anton Zeilinger. © Jaqueline Godany

On peut même affirmer que c’est impossible, en tout cas par téléportation quantique. La raison en est que seul un état quantique est téléporté, de l’information donc, pas de la matière. En outre, le système physique initial portant l’information est détruit. Dans le meilleur des cas, un clone complet, mémoire et état de conscience compris, d’un des personnages de Star Trek pourrait éventuellement être reconstruit à bord de l’Entreprise mais l’original serait bel et bien mort.

La téléportation quantique en elle-même repose sur le phénomène d’intrication quantique découvert théoriquement par Einstein et Schrödinger dans les années 1930. C’est ce phénomène qui est au cœur du célèbre paradoxe EPR et dont l’existence a été vérifiée en 1982 par Alain Aspect et ses collègues. Les principes de la téléportation quantique sont expliqués dans leurs grandes lignes par cette vidéo d’un des pionniers des technologies de l’information quantique, Nicolas Gisin.

Qu'est-ce que la téléportation d'un état quantique et à quoi cela peut-il servir ? Des explications données par l'un des pionniers de la téléportation et de la cryptographie quantique. © Save-École Polytechnique Fédérale de Lausanne/YouTube

Vers un réseau de communication par téléportation quantique

Comme la technologie de la téléportation quantique pourrait au moins servir à faire un réseau sûr de communication avec cryptographie, on comprend pourquoi plusieurs laboratoires dans le monde cherchent à téléporter des états quantiques sur des distances de plus en plus grandes. Récemment, on apprenait qu’une équipe chinoise avait battu le record de distance pour la téléportation quantique avec 97 km. Les détails de la performance des chercheurs de l’université de Shangaï se trouvent dans un article publié sur arxiv.

Mais voilà que l’on apprend, aussi par l’intermédiaire d’un article déposé sur arxiv, qu’Anton Zeilinger et ses collègues ont déjà pulvérisé ce record en faisant de la téléportation quantique sur une distance de 143 km. Il y a déjà presque un an, les physiciens tentaient d’utiliser des photons pour réaliser une téléportation quantique entre deux îles des Canaries bien connues, La Palma et Tenerife, mais le mauvais temps les en avait empêché. La seconde tentative a finalement été la bonne !

Bien que des satellites de communication se trouvent à des distances plus grandes dans l’espace, l’épaisseur d’atmosphère à traverser, et donc des effets parasites qui seraient dus à la poussière ou la pluie, sont bien moindres. On serait donc bien au seuil de l’établissement de véritables télécommunications quantiques sur de grandes distances.