Téléporter la lumière sans la déplacer

C'est au moyen de cet appareil que les physiciens génèrent des particules jumelles. www.gap-optique.unige.ch

Des physiciens genevois ont réussi une première mondiale: téléporter la structure d'une particule de lumière sur une autre, distante de 55 mètres.

La téléportation de l’énergie et de la matière reste toutefois du domaine de la pure science-fiction.

Oubliez Star Trek. Oubliez les faisceaux de lumière qui dématérialisent les corps du capitaine Kirk et de ses compagnons pour les rematérialiser dans l’instant à des années-lumière de là. Dans l’état actuel de notre science, cette technologie reste simplement inimaginable.

La téléportation telle qu’elle existe désormais, et telle qu’elle a été testée à plusieurs reprises en laboratoire, n’a rien à voir avec ces vues issues de la science-fiction.

Record de distance

«La matière et l’énergie ne peuvent pas être téléportées, explique Nicolas Gisin, directeur de l’Unité d’optique de l’université de Genève. Par contre, nous pouvons téléporter l’identité quantique d’une particule, c’est-à-dire sa structure intime.»

A partir d’une particule se trouvant en un point A, on peut donc transférer les informations relatives à ses caractéristiques physiques sur une particule se trouvant en un point B.

La particule B se trouve ainsi modifiée pour devenir un double parfait de la particule A.

A vrai dire, l’expérience n’est pas nouvelle, mais Nicolas Gisin et ses collaborateurs sont parvenus à battre tous les records de distance.

La téléportation qu’ils ont réussie dans les sous-sols de l’université de Genève a porté sur deux particules distantes de 55 mètres, et reliées entre elles par près de deux kilomètres de fibres optiques.

Pour y parvenir, ils ont dû maîtriser l’instabilité des photons, les particules élémentaires dont est composée la lumière, et qui servent de base à l’expérience.

Les photons jumeaux

Pour la mener à bien, les physiciens se servent de photons jumeaux. Au moyen d’une technique baptisée «entanglement» (enchevêtrement), on commence par produire une copie conforme d’un photon.

Les deux «grains de lumière» jumeaux sont liés au point que toute modification de l’un va entraîner une modification similaire de l’autre.

Ces jumeaux sont utilisés comme «terminaux» pour la transmission. On vient placer la particule dont on veut téléporter la structure contre l’un d’eux et une série d’instruments mesurent les effets de cette rencontre.

Le photon ainsi mis en contact avec le terminal de départ subit alors des modifications, qui se reportent instantanément sur son jumeau.

Sur la base de cette transformation et des informations recueillies par les instruments placés sur le terminal de réception, on va pouvoir générer un nouveau photon, copie conforme de la première particule.

Le transfert est ainsi effectif.

Pour l’ordinateur de demain

«La première, et pour l’instant l’unique application possible de la téléportation est dans le domaine de la communication et de l’informatique», explique Nicolas Gisin.

En effet, au cours d’une telle expérience, on remarque que la structure du photon n’existe jamais en aucun point intermédiaire entre le terminal de départ et le terminal d’arrivée. Ce qui veut dire que l’information circule sans pouvoir du tout être interceptée.

La téléportation ouvre également la voie vers l’ordinateur quantique, qui serait infiniment plus puissant et plus rapide que les machines actuelles. Mais pour y arriver, il faudra nettement perfectionner la technique de transfert.

Assurément, la réussite genevoise – suffisamment importante pour mériter une publication dans les colonnes de la revue britannique Nature – représente un pas dans cette direction.

swissinfo, Maria Cristina Valsecchi (traduction: Marc-André Miserez)

Faits

Une équipe genevoise est parvenue à téléporter la structure d’une particule de lumière sur 55 mètres. Record mondial battu.
Cette réussite ouvre des perspectives pour les télécoms et pour l’informatique.
En l’état actuel de la science, ni la matière ni l’énergie ne peuvent être téléportées.