Mais alors, la téléportation est-elle possible ?

La téléportation, un processus rendu célèbre par les films de science-fiction comme Star Trek, permet de voyager entre deux endroits en une fraction de seconde. Malheureusement, ce phénomène n’est possible que dans le monde de la  mécanique quantique où, au lieu de transporter de la matière, il s’agit plutôt de transporter une information.

Il y a un an, des scientifiques avaient confirmé qu’il était possible de faire passer une information entre des photons sur des puces électroniques. Récemment, des scientifiques de l’University of Rochester et de Purdue University ont avancé l’idée que ce phénomène pouvait également avoir lieu entre deux électrons.

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Selon les chercheurs, l’informatique quantique représente le futur dans le domaine de l’informatique puisqu’elle permettra d’obtenir des vitesses de calcul plus rapides, ainsi que des processeurs plus performants.

Une des bases de l’informatique quantique

Le principe de la téléportation d’information consiste à copier les propriétés d’une particule vers une autre particule alors que les deux éléments sont séparés par une large distance. C’est un moyen de transmettre des informations en informatique quantique. Ce domaine utilise les qubits qui peuvent à la fois avoir comme valeur « 1 » et « 0 », contrairement aux bits utilisés en informatique classique qui ne peuvent avoir que la valeur « 1 » ou « 0 ».

Des scientifiques ont pu démontrer la téléportation quantique en utilisant des photons électromagnétiques pour créer des pairs de qubits reliés entre eux bien qu’en étant éloignés. Toutefois, utiliser des électrons à la place des photons pourrait être plus efficace puisque les électrons interagissent très facilement entre eux. D’après John Nichol, co-auteur de l’étude sur la téléportation quantique utilisant des électrons, créer des interactions à longue distance entre les électrons est essentiel pour l’informatique quantique.

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Le processus utilisé

Afin de démontrer le phénomène de téléportation quantique avec des électrons, les chercheurs ont utilisé une nouvelle technique basée sur les principes du couplage d’échange de Heisenberg. Le principe repose sur le fait que chaque électron possède un pôle nord et un pôle sud pouvant pointer vers le haut ou vers le bas. La direction du pôle est dénommée le moment magnétique ou encore l’état de spin quantique.

Certaines particules possédant le même moment magnétique ne peuvent pas se retrouver au même endroit au même moment. Pour les électrons, ceux qui possèdent le même état quantique ne peuvent pas se retrouver l’un au-dessus de l’autre, car leurs états s’échangeraient au cours du temps. Les scientifiques utilisent ainsi cette technique pour distribuer des pairs d’électrons enchevêtrés et téléporter leurs états de spin quantique.

Selon Nichol, ils ont prouvé l’existence de « l’échange d’enchevêtrement ». Un enchevêtrement est en effet créé entre deux électrons sans que ceux-ci n’interagissent, et il y a aussi la création d’une « téléportation à porte quantique ».

Bien que tout cela semble assez compliqué, c’est selon les scientifiques un grand pas en avant pour la téléportation quantique de l’état de spin quantique de tout type de matière, et pas seulement des photons. Avec ce genre de découverte, l’informatique quantique est sur la bonne voie.

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