Les physiciens construisent une mémoire qui stocke l'enchevêtrement

L'intrication est le phénomène étrange et fantomatique dans lequel les particules quantiques partagent la même existence (en fait, la même fonction d'onde). Ainsi, une mesure sur l'un influence instantanément l'autre, quelle que soit leur distance. La soi-disant action à distance est au cœur de bon nombre des nouvelles technologies les plus spectaculaires de la physique moderne : la cryptographie quantique, la téléportation quantique et le calcul quantique en dépendent toutes. Cela rend l'enchevêtrement important. Les trucs sont la façon dont de nombreux physiciens commencent à penser à l'intrication : comme une ressource, un peu comme l'eau ou l'énergie, à laquelle on peut faire appel en cas de besoin dans le nouveau monde quantique. Ces physiciens veulent pouvoir créer un enchevêtrement, l'utiliser et le stocker quand ils en ont besoin. Les deux premiers d'entre eux – créer et utiliser l'intrication – ont fait l'objet d'intenses recherches au cours des 30 ou 40 dernières années. Mais la capacité de stocker l'enchevêtrement de manière utile a échappé aux physiciens. Jusqu'à maintenant. Aujourd'hui, Christoph Clausen et ses copains de l'Université de Genève montrent non seulement comment stocker l'enchevêtrement, mais aussi comment le libérer à nouveau en parfait état de fonctionnement. Leur dispositif consiste en une charge d'atomes de néodyme enfouis dans un cristal de silicate d'ytterbium, qui, une fois refroidi, peut absorber et stocker des photons. La question à laquelle Clausen et ses collaborateurs tentent de répondre est de savoir si cet appareil peut également stocker l'enchevêtrement. Ils ont donc créé une paire de photons intriqués, en ont envoyé un dans le cristal et ont attendu qu'il soit à nouveau émis. Ils se sont ensuite retrouvés avec ce nouveau photon et le membre original de la paire. Ils ont ensuite effectué une expérience standard, connue sous le nom de test de Bell, et ont prouvé que la paire était toujours enchevêtrée. C'est impressionnant pour plusieurs raisons. Pour commencer, pour que l'enchevêtrement soit préservé, il faut que tout le cristal soit impliqué. Ce cristal mesure environ un centimètre et l'idée que l'intrication puisse être échangée entre un photon et un objet de cette taille est étonnante. Vient ensuite la capacité de transférer l'intrication d'un qubit volant - le photon - à un qubit fixe, le cristal. Et pour le faire avec des photons d'une longueur d'onde de 1338 nm, la longueur d'onde dite des télécommunications qui peut passer facilement à travers les câbles à fibres optiques. Toutes les autres longueurs d'onde sont intéressantes mais pratiquement inutiles pour les communications. Mais l'aspect le plus excitant de tout cela est que l'enchevêtrement survit au processus de stockage et de libération. Notoirement fragile, l'enchevêtrement s'infiltre dans l'environnement comme de l'eau à travers un tamis. Être capable de le stocker et de le libérer est la technologie habilitante qui pourrait faire fonctionner des dispositifs tels que les répéteurs quantiques. Les utilisations ne manquent pas pour ce genre de capacité. L'Internet quantique, pour n'en citer qu'un, nécessitera la capacité de stocker et d'envoyer des photons intriqués. À un moment donné, il semblait plus ou moins impossible de le faire. L'enchevêtrement était tout simplement trop fragile. Maintenant, cela ne semble plus qu'une question de temps avant que nous l'ayons à disposition. Réf : arxiv.org/abs/1009.0489 : Stockage quantique de l'intrication photonique dans une mise à jour de cristal 13 septembre 2010 : Erhan Saglamyurek souligne cet article sur un dispositif de mémoire pour photons intriqués publié sur arXiv le même jour que l'article ci-dessus cacher