Les photons intriqués promettent des ordinateurs fonctionnant à la vitesse de la lumière
L'intrication joue un rôle de plus en plus important dans la physique actuelle. En fait, il s'agit de la signature irrévocable de l'affinité quantique entre particules distantes. Ce paradigme, qui a plus de 70 ans, constituait jusqu'à présent la base de notre compréhension toujours incertaine de l'univers. Récemment, la physique quantique a également ouvert la voie à une technologie radicalement nouvelle pour la manipulation, la transmission et le stockage de l'information. Exploitant les phénomènes de la mécanique quantique, les ordinateurs quantiques peuvent recevoir simultanément en entrée tous les états possibles de particules intriquées. À cet égard, il apparaît que c'est pour l'instant le domaine de l'optique quantique qui propose les réalisations d'intrication les plus prometteuses. Comme des virtuoses avec leur violon, les partenaires du projet Atesit ont réglé l'assemblage de cristaux, de miroirs et de lentilles manufacturés et harmonisé la production de photons intriqués pour atteindre des débits jamais constatés auparavant. Dans le cadre de la recherche, les chercheurs ont éclairé un cristal non linéaire spécial avec un faisceau lumineux. De temps en temps, des paires de photons de la même couleur interagissaient dans un processus appelé «mélange à quatre ondes», en les convertissant en deux nouveaux photons intriqués – l'un plus rouge et l'autre plus bleu que l'original. Le problème majeur que les scientifiques ont initialement rencontré en termes de production était que les photons intriqués étaient émis dans de nombreuses directions, avec une large gamme de polarisations-relations de phase, agissant chacun comme un chanteur particulier au sein d'un chœur. Ils avaient besoin de déterminer une façon de mieux harmoniser la production de paires de photons intriqués. En faisant passer les photons produits dans un autre cristal, les chercheurs ont supprimé les distorsions de qualité des intrications, comme la lentille correctrice d'un télescope supprime les distorsions de couleurs et améliore la qualité de l'image. L'intrication quantique a été démontrée en insérant les résultats des expériences dans une inégalité mathématique appelée inégalité de Bell. Jusqu'alors, les chercheurs n'avaient qu'une vision confuse du monde quantique obtenue par l'utilisation d'une source faiblement lumineuse de paires de photons intriqués. Les partenaires du projet Atesit espèrent que cette source de lumière vive leur permettra de découvrir des phénomènes qu'ils ne pouvaient pas voir jusqu'alors. De plus, cette recherche, qui en est encore à sa phase théorique, pourrait permettre aux chercheurs de continuer à faire progresser les ordinateurs même lorsque les procédures de fabrication traditionnelles auront été épuisées.
