Les scientifiques de l'Université d'Oxford ont développé une méthode pour générer l'impulsion à photon unique la plus courte jamais réalisée en supprimant l'interférence de l'intrication quantique. Cette expérience fracasse le record précédent pour l'impulsion à photon unique la plus courte; le photon d'Oxford est 50 fois plus court. Bien que cela semble plutôt cool, de quoi s'agit-il? Comment ces minuscules particules d'ondes électromagnétiques peuvent-elles être utiles? En deux mots: l'informatique quantique. Et en trois mots supplémentaires: communications quantiques par satellite…
L'intrication quantique est une situation difficile à mettre en mots. En bref: si un photon est absorbé par un type de matériau, deux photons peuvent être réémis. Ces deux photons sont d'une énergie inférieure à celle du photon d'origine, mais ils sont émis par la même source et donc empêtré. Cette paire enchevêtrée est inextricablement liée; quelle que soit la distance à laquelle ils sont séparés. Si l'état quantique de l'un devait changer, l'autre subirait ce changement. En théorie, peu importe à quelle distance ces photons sont séparés, le changement quantique de l'un sera communiqué à l'autre immédiatement. Einstein a appelé ce phénomène quantique «action effrayante à distance"Et ne le croyait pas possible, mais l'expérience a prouvé le contraire.
Donc, dans une publication récente, le groupe d'Oxford essaie de supprimer l'état intriqué des photons, cette expérience ne consiste pas à utiliser cette "action fantasmagorique", c'est pour s'en débarrasser. Il s'agit de supprimer les interférences causées lorsque l'une des paires de photons est détectée. Une fois l'un des jumeaux détecté, l'état quantique de l'autre est altéré, contaminant le signal. Si cet effet peut être supprimé, des photons «purs» de très courte période peuvent être générés, annonçant une nouvelle phase de l'informatique quantique. Si les scientifiques ont à leur disposition des photons uniques très précis et identiques, des informations très précises peuvent être transportées sans interférence de la nature excentrique de la physique quantique.
“Notre technique minimise les effets de cet enchevêtrement, nous permettant de préparer des photons uniques qui sont extrêmement cohérents et, à notre connaissance, ont la durée la plus courte de tous les photons jamais générés. Non seulement c'est un aperçu fascinant de la physique fondamentale, mais le timing précis et les attributs cohérents de ces photons les rendent également parfaits pour construire des portes logiques quantiques photoniques et mener des expériences nécessitant un grand nombre de photons uniques. " - Peter Mosley, co-chercheur, Université d'Oxford.
Le blog de l'Université d'Oxford rapportant cette nouvelle met en évidence l'utilité de ces photons enrégimentés pour l'informatique quantique, les communications quantiques dans l'espace pourraient également être un bienfaiteur majeur. Imaginez envoyer des impulsions de photons quantiques identiques à travers l'espace, dans un premier temps aux satellites, puis dans l'espace interplanétaire. Les scientifiques spatiaux disposeront d'une ressource extrêmement puissante pour que les données puissent être envoyées à travers le vide, cryptées dans un petit nombre de photons, indéchiffrables à tout autre que leur destination…
Source: Université d'Oxford
