Dans le laboratoire de l'université de Pennsylvanie des ingénieurs ont créé une puce sur laquelle les skyrmions quantiques conservent leur structure topologique même après la destruction complète de l'intrication des photons. Cette découverte, publiée le 30 octobre 2026 dans Nature Physics, montre que les propriétés topologiques peuvent survivre à la perte de l'un des liens quantiques les plus fragiles.
L'équipe dirigée par Liang Feng et à laquelle a participé le premier auteur Haoqi Zhao a fabriqué une puce miniature au Singh Center for Nanotechnology. Sur la puce, une paire de photons intriqués était générée, puis un motif de polarisation caractéristique — un skyrmion quantique — était appliqué à l'un d'eux. Les chercheurs transféraient ensuite la propriété topologique de ce motif à l'état quantique commun des deux photons. Lorsque le système était soumis à des perturbations de plus en plus fortes, y compris une lumière parasite, l'intrication disparaissait, mais le nombre déterminant de tours des états de polarisation dans le skyrmion restait inchangé.
Imaginez un tourbillon dans des cheveux : les mèches individuelles peuvent se déplacer, mais le motif d'ensemble et la direction du tourbillonnement se conservent. C'est exactement ainsi que se comporte l'invariant topologique du skyrmion — il ne dépend pas des perturbations locales tant que le seuil critique de destruction n'est pas dépassé. Même après la disparition de l'intrication, des corrélations quantiques plus générales, mesurées par le désaccord quantique, subsistaient.
Cela change la conception de la protection de l'information dans les futurs réseaux quantiques. Au lieu de s'appuyer uniquement sur l'intrication fragile, on peut encoder les données dans des motifs topologiques robustes qui résistent plus longtemps aux perturbations. La découverte approfondit également la compréhension du lien entre topologie et corrélations quantiques en général.
Les résultats obtenus sur une puce spécialement conçue confirment que la topologie peut exister indépendamment de l'intrication, ouvrant la voie à des communications et des calculs quantiques plus fiables.
