| La puissance de la cryptographie quantique réside dans l'impossibilité de reproduire à l'exacte l'état d'une particule comme un photon. En effet, le principe d'Eisenberg interdit la reproduction à l'exacte d'une particule qui obligerait à connaître dans son entier son état. Mais en effectuant un clonage imparfait à un très faible pourcentage, il est peut être possible d'obtenir les renseignements nécessaires au décryptage. |  |
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Le principe d'Heisenberg indique que lors de la mesure d'un état sur une particule, les autres états complémentaires vont se trouver perturbés, interdisant de connaître toutes les propriétés de la particule avec précision. Plus la précision sur un état va être bonne et plus l'incertitude sur le autres états va augmenter. A titre d'exemple, pour une particule animée d'une vitesse v, si à un moment donné on désire mesurer sa position avec exactitude, l'information sur la vitesse va alors complètement disparaître car le produit des incertitudes à la fois sur la vitesse et la position étant égal à une constante et l'incertitude sur la position étant nulle, celle sur la vitesse devra nécessairement tendre vers l'infini pour compenser la nullité et voir le produit des deux tendre vers la constante. Inversement, pour connaître avec précision la vitesse de la particule, il ne sera pas possible de mesurer sa position. Ainsi donc, la reproduction à l'identique d'une particule avec tous ses états est interdite par la relation d'Heisenberg.
Dans la téléportation quantique, la reproductibilité à l'identique d'une particule est rendue possible par destruction de la particule source. On ne cherche donc pas à connaître l'état complet de la particule à téléporter mais uniquement à transporter son état sur une particule déterminée aléatoirement sans jamais l'interroger. Le principe d'Heisenberg est de la sorte respecté car l'état complet de la particule n'est pas connu. Dans le cas du téléclonage quantique, la particule d'origine est également détruite mais son état n'est plus téléporté sur une seule particule mais sur deux avec une incertitude certes faible mais ne permettant pas une reproduction fiable à 100% assurant donc toujours le respect de la relation d'incertitude.
En montant une expérience de téléclonage quantique, des chercheurs ont réussi à télécloner non pas une particule sur une autre mais un faisceau laser complet. Ils ont donc transmis d'un faisceau sur deux autres l'amplitude et la phase du faisceau source (soit l'information utile) sans copier la polarisation, laissant la marge nécessaire à la non-violation de la relation d'Heisenberg. La limite théorique de reproductibilité est donc fixée par la téléportation de deux états sur trois soit 66%, les scientifiques ayant atteint une reproductibilité expérimentale de 58%.
Le téléclonage quantique exploite la formidable physique de l'intrication des états quantiques en instaurant une intrication multiparties donnant lieu à une corrélation exacte entre des états collectifs. En cryptographie quantique, il est possible de connaître la position exacte d'un espion sur la ligne de transmission en analysant les états de polarisation des photons du signal. Le téléclonage n'utilisant pas du tout la polarisation des photons, cet état ne se trouve par conséquent pas modifié et rend donc indétectable un éventuel espion à l'écoute sur la ligne.
Le téléclonage quantique représente donc un nouvel outil de télécommunication par exploitation de la téléportation quantique mais aussi un outil pour casser les clés de la cryptographie quantique qui jusqu'à maintenant était réputée inviolable.
Telecharger le podcast Source : Phys. Rev. Letters Time-Optimal Quantum Evolution Alberto Carlini, Akio Hosoya, Tatsuhiko Koike, and Yosuke Okudaira Physical Review Letters17 February 2006 Volume 96, Number 6 |
publié par
Tom
dans:
Actualité scientifique
