Un dispositif de mémoire quantique pour un internet quantique
Un dispositif compact qui manipule les atomes pour stocker des informations quantiques, connu sous le nom de mémoire quantique, est stable à température ambiante. Il pourrait constituer une étape vers la construction d’un internet quantique capable de transmettre des informations exceptionnellement sécurisées via des câbles à fibres optiques.
Une mémoire quantique qui est stable à température ambiante
Les précédents dispositifs de mémoire quantique étaient souvent constitués d’un dédale de petits composants éparpillés sur de grandes tables, et nécessitaient généralement une technologie de vide poussé ou de refroidissement extrême, qui étaient sensibles aux moindres perturbations.
Maintenant, Mehdi Namazi et ses collègues de la start-up de communication quantique Qunnect à Brooklyn, dans l’État de New York, ont fabriqué un dispositif de mémoire quantique de la taille d’une boîte à pizza et ses premiers tests montrent qu’il pourrait fonctionner en dehors des conditions contrôlées du laboratoire.
Les informations sont introduites dans cette mémoire quantique sous la forme de particules de lumière, ou photons, qui voyagent dans une fibre optique. Lorsqu’un photon entre dans cette boîte, il est dirigé par des dispositifs ressemblant à des lentilles, vers un petit récipient rempli d’une vapeur d’atomes de rubidium.
Les informations sont lisibles pendant environ 0,8 milliseconde
Cela modifie les états quantiques des atomes et code l’information transportée par le photon dans la vapeur. La sortie de la mémoire est également de la lumière, qui sort par une autre fibre. Ce dispositif n’a pas besoin d’être refroidi ou mis sous vide. Actuellement, les informations restent lisibles dans la mémoire pendant environ 0,8 milliseconde après avoir été stockées, après quoi les atomes commencent à passer spontanément dans des états autres que ceux choisis pour le codage original.
Selon M. Namazi, la plupart des autres mémoires quantiques qui ne sont pas conservées à des températures très basses peuvent stocker des informations transportées par un seul photon, pendant quelques microsecondes, ce qui est environ cent fois plus court que le dispositif de son équipe.
Il peut s’intégrer dans les centres de télécommunication actuels
Ben Buchler, de l’Australian National University de Canberra, explique que le mécanisme de stockage des informations dans la nouvelle mémoire est bien établi, mais que sa conception en améliore l’aspect pratique. Il précise que ce nouveau dispositif est conditionné de manière à pouvoir s’intégrer facilement dans les centres de télécommunication actuels.
« L’équipe a fait un excellent travail en montrant qu’il est possible de placer les composants nécessaires à une mémoire quantique, dans un espace suffisamment petit pour permettre un éventuel déploiement en dehors du laboratoire », explique-t-il.
Mais il précise que la longueur d’onde de la lumière utilisée par ce nouveau dispositif n’est pas encore compatible avec les réseaux de télécommunications actuels, et qu’elle ne permet pas non plus de stocker des informations avec une grande efficacité pour le moment.
Une boîte qui pourra être installée dans une maison
Yang Wang, de Qunnect, estime que pour qu’un internet quantique soit possible, tout le monde aura besoin d’un de ces appareils. L’objectif est donc de faire en sorte qu’ils se présentent sous la forme d’un boîtier que quelqu’un qui n’a pas une formation de physicien quantique puisse installer dans une pièce normale, dit-il.
Cette recherche a été publiée dans Physical Review Applied. (sous presse)
Source : New Scientist
Crédit photo : Qunnect, Inc