Des chercheurs ont réussi à téléporter des particules

Portal : teleportation quantique

Un groupe de chercheurs Suisses a réalisé une expérience magique, et qui relèverait presque de la science-fiction. Ils ont réussi à téléporter une particule à plusieurs kilomètres, et ce plus rapidement que la vitesse de la lumière : instantanément.

Depuis quelques années, le groupe de physique appliquée de Genève mené par Nicolas Gisin a répété avec succès diverses expériences de téléportation. Même s’il n’est pas encore question de téléporter des personnes comme dans Star Trek, le principe même de téléportation est ici parfaitement respecté.

L’intrication quantique

L’intrication quantique est une propriété physique assez incroyable : deux particules provenant d’une même source continuent d’interagir entre-elles, même après avoir été séparées.

Laboratoire quantique en suisse
Cyril Branciard, Nicolas Gisin et Olivier Landry dans leur laboratoire genevois. Crédit : Keystone

Ainsi si on éloigne de plusieurs kilomètres deux particules intriquées, agir sur la première fait réagir la seconde instantanément. Oui vous avez bien lu, l’information du changement d’état de la première particule ne se déplace pas dans l’espace pour venir informer la seconde : chacune des particules connaît l’état de l’autre à chaque instant peu importe la distance qui les sépare, car elles ne forment qu’une seule entité.

La téléportation en pratique

Les chercheurs ont d’abord créé deux photons intriqués. (Les photons sont des particules de lumière, et vous en produisez à chaque fois que vous allumez une lampe ou votre téléphone. Pour créer des photons intriqués c’est plus compliqué, il faut en « couper » un en deux à l’aide d’un cristal non linéaire pour former une paire de jumeaux intriqués.) Ils ont envoyé ces deux photons aux deux extrémités d’une fibre optique qui est ensuite retirée de l’expérience. Nous avons donc deux photons intriqués mais séparés de plusieurs kilomètres :

schéma d'une téléportation quantique en fibre optique. Crédit : Agiteur.comEnsuite, un troisième photon différent des deux premiers est projeté sur le photon émetteur. Cette collision a pour effet de changer sa polarisation, avant de les détruire tous les deux :

schéma d'une téléportation quantique de photons. Crédit : Agiteur.comA quelques kilomètres de là, le photon récepteur change alors instantanément de structure pour devenir la « copie exacte » du photon émetteur disparu grâce aux propriétés de l’intrication quantique. Ainsi c’est un « état » qui est téléportée plutôt que la matière :

schéma d'une téléportation quantique de plusieurs kilomètres. Crédit : Agiteur.comPour résumer :

  • On intrique deux photons A et B et on les sépare
  • On percute un troisième photon sur A
  • B change immédiatement de structure et devient la particule A

À quoi sert la téléportation quantique ?

Puisqu’on est capable de faire disparaître et réapparaitre une information sans qu’elle existe entre ces deux étapes, on peut se servir de la téléportation quantique pour envoyer et recevoir des données sensibles sans qu’elles soient interceptées.

Cette nouvelle forme de cryptographie permettra des échanges de données parfaitement sûrs et ultra rapides, offrant notamment de nouvelles perspectives pour les systèmes de paiement ou le vote électronique par exemple.