| L'intrication est un phénomène quantique qui permet à deux particules d'avoir une liaison particulière qui est impossible en physique classique. Lorsque deux particules sont intriquées, il est alors possible de connaître l'état quantique de l'une à partir de l'état de l'autre. |
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A titre d'exemple, deux photons intriqués distant d'un très grande distance vont toujours présenter un état de spin opposé, quand un des photons verra son spin "up", le deuxième aura nécessairement son spin "down". Une autre particularité quantique de ces particules est que chacune pourra se trouver dans une superposition d'états quantiques. En exploitant ces processus, il va être possible de réaliser un ordinateur quantique, atteignant des performances colossales en comparaison des machines classiques grâce au caractère instantané des interactions quantiques.
Les scientifiques savaient déjà travailler sur l'intrication de photons mais la nature de ces particules faisaient qu'il était très difficile voir impossible de les stocker. A côté de cela, il était également possible de stocker un qubit (bit quantique) sur des atomes, ceux-ci présentant de longues durées de vie de leurs états quantiques. En exploitant ces deux phénomènes, Alex Kuzmich, Brian Kennedy du Georgia Institute of Technology aux USA ont réussi à téléporter l'état quantique dans une paire d'atomes intriqués par l'intermédiaire d'un photon sur une distance de 5,5m. En utilisant un nuage de 100 000 atomes froids de rubidium-85 présentant un effet de spin collectif, les chercheurs ont d'abord créé un qubit. Seule le basculement d'un spin d'un tel état suffit à faire basculer la totalité des spins des atomes du nuage. Ils ont ensuite préparé une intrication de cette état et aussi un photon unique ensemble dans un piège magnéto-optique.
Les chercheurs ont alors envoyé le photon unique au travers une fibre optique dans un autre piège situé dans salle de manipulation située à 5,5 mètres puis converti ce photon en un qbit également constitué d'atomes de rubidium-85. Ils ont alors mesuré l'état d'intrication des 2 qubits en transférant leur état quantique à l'aide de photons à travers la fibre optique puis déterminé l'état de corrélation de la polarisation des photons.
Les scientifiques ont ainsi créé deux qbits intriqués permettant la téléportation et le stockage d'un état quantique.
Parallèlement, sur une expérience différente, Harald Weinfurter et ses collègues du Max-Planck Institute ont réussi à intriquer un atome avec un photon à une longueur d'onde de 780 nanomètres, idéale pour la transmission à faible pertes dans les réseaux de télécommunication à longues distances. Pour cela, ils ont utiliser un procédé similaire à celui de Kuzmich et Kennedy permettant d'intriquer l'état de polarisation du photon avec un site interne de l'atome de rubidium-85 dans un piège magnéto-optique. Ils ont également pu démontré ce phénomène aux longueurs d'onde classiques des télécommunication soit 1,5 micromètres.
Ecouter le Podcast de cette article  Source : Physical Review Letters, Physical Review Letters |
publié par
Tom
dans:
Actualité scientifique
