Des ingénieurs de l'Université Northwestern ont réalisé la première démonstration réussie de téléportation quantique à travers une fibre optique, un exploit auparavant jugé quasi impossible. Cette avancée significative, financée par le Département de l'Énergie des États-Unis, ouvre de nouvelles perspectives dans la communication quantique, permettant l'intégration de réseaux quantiques et classiques utilisant l'infrastructure Internet existante.
La téléportation quantique utilise le phénomène de l'intrication quantique, permettant le transfert d'informations sans transmission physique. Comme l'explique Prem Kumar, chercheur principal du projet : « Notre travail montre un chemin vers des réseaux quantiques et classiques de nouvelle génération partageant une infrastructure de fibre optique unifiée. »
L'équipe de recherche a développé une technique pour isoler les photons portant des états quantiques parmi la multitude d'informations classiques transmises par les mêmes câbles. Cette innovation atténue les interférences qui entravaient auparavant la communication quantique, permettant le transfert d'informations quantiques sur de grandes distances sans transmission directe. « La téléportation permet l'échange d'informations sur de grandes distances sans que celles-ci aient besoin de parcourir ces distances », déclare Jordan Thomas, auteur principal de l'étude.
En réalisant leurs expériences sur une fibre optique de 30 kilomètres, l'équipe a réussi à transmettre des informations quantiques parallèlement à un trafic Internet à haute vitesse. Les résultats ont confirmé que l'information quantique était transmise efficacement, malgré la présence de signaux classiques. Cette avancée suggère que la connectivité quantique pourrait être établie de manière sécurisée entre des nœuds géographiquement distants sans nécessiter d'infrastructure dédiée.
À l'avenir, l'équipe prévoit de réaliser des expériences sur de plus grandes distances et d'explorer le potentiel d'utilisation de deux paires de photons intriqués, ce qui pourrait conduire à de nouvelles avancées dans les applications quantiques. Leur étude, intitulée « La téléportation quantique coexistant avec les communications classiques dans la fibre optique », a été publiée dans la revue Optica.