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De nouvelles technologies quantiques pour bientôt? Il semblerait bien que oui!

Jusqu'à récemment, le monde de la science pensait que l'intrication quantique, lorsque des particules comme les photons et les électrons interagissent physiquement et se séparent, était nécessaire pour faire fonctionner un ordinateur quantique. Mais alors que l'intrication, un...

Jusqu'à récemment, le monde de la science pensait que l'intrication quantique, lorsque des particules comme les photons et les électrons interagissent physiquement et se séparent, était nécessaire pour faire fonctionner un ordinateur quantique. Mais alors que l'intrication, un phénomène qu'Einstein avait décrit comme «une action bizarre à distance», peut être réalisée en laboratoire dans des conditions quasi idéales, le processus est éphémère et fragile, et donc pas adéquat. Les chercheurs ont réalisé que l'intrication n'est pas forcément toujours nécessaire, et de nouveaux exemples de technologies pouvant obtenir un avantage quantique sans intrication ont été découverts ces dernières années. Une nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Physics, de chercheurs d'Australie, de Singapour et du Royaume-Uni, s'est concentrée sur une technologie appelée discorde quantique. Ce phénomène, beaucoup plus fiable et plus aisément réalisable que l'intrication, peut également offrir un avantage quantique: il pourrait être exploité pour le développement de technologies quantiques à portée de main. Mais d'où la discorde quantique puise-t-elle sa puissance quantique? C'était la question à laquelle l'équipe internationale a tenté de répondre, et ses résultats montrent un lien direct entre l'énergie quantique et la discorde quantique. L'un des auteurs de l'étude, Mile Gu de l'université nationale de Singapour (NUS), commente: «Nous avons démontré que la discorde quantique est une ressource que nous pouvons exploiter avec les outils quantiques adéquats.» En encodant des informations dans une lumière laser pour démontrer l'exploitation de cette ressource quantique, ils ont démontré qu'il était possible d'extraire davantage d'informations en utilisant la discorde quantique qu'en l'ignorant. Un autre auteur de l'étude, Ping Koy Lam de l'université nationale australienne (ANU), explique que leur expérience est comparable à «décoder de la musique d'une radio AM/FM en diffusion simultanée parasitée». Ils ont découvert que la discorde est une sorte de statique quantique, et que davantage de «musique» pouvait être extraite en diffusion simultanée avec les outils quantiques appropriés. La discorde quantique est présente dans de nombreux systèmes, et aurait été caractérisée comme un bruit indésirable, rendant les scientifiques sceptiques par rapport à son utilité potentielle, mais ces nouveaux résultats suggèrent le contraire. L'expérience menée n'est pas considérée comme de l'informatique quantique pure, mais elle montre que la discorde a du potentiel exploitable pour les technologies quantiques. Les chercheurs recherchent actuellement d'autres tâches pouvant être réalisées par discorde quantique. Ils espèrent que la discorde pourrait offrir une voie plus facile aux technologies quantiques par rapport à l'intrication. Ping Koy Lam avance que leur étude «indique la possibilité que les critères pour certaines technologies quantiques soient moins strictes». Une autre étude publiée dans la même édition de Nature Physics montrait également que des ressources moins exigeantes pouvaient être utilisées pour la science de l'information quantique. Cette étude impliquait des chercheurs d'Autriche, de Singapour et du Royaume-Uni, et bénéficiait de soutien de l'UE de deux sources. La première provient du projet Q-ESSENCE («Quantum interfaces, sensors and communication based on entanglement»), financé à hauteur de 4,7 millions d'euros au titre du thème des TIC (Technologies de l'information et de la communication) du septième programme-cadre (7e PC). Q-ESSENCE, qui se clôturera en 2013, rassemble des chercheurs d'Australie, d'Autriche, du Danemark, d'Allemagne, d'Espagne, d'Italie, des Pays-Bas, de Pologne, de Slovaquie, de Suisse et du Royaume-Uni. Le projet était également soutenu au titre d'une subvention avancée du CER (Conseil européen de la recherche) d'une valeur de 1,75 million d'euros accordée à Anton Zeilinger de l'université de Vienne, pour son projet QIT4QAD («Photonic quantum information technology and the foundations of quantum physics in higher dimensions»).Pour de plus amples informations, consulter: National University of Singapore: http://www.nus.edu.sg/

Pays

Autriche, Australie, Suisse, Allemagne, Danemark, Espagne, Italie, Pays-Bas, Pologne, Singapour, Slovaquie

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