L’université d’Oxford vient d’accomplir un bel exploit : des chercheurs ont réussi à transférer de l’informatique quantique entre deux ordinateurs. Dans ce domaine, c’est une grande première. Vous retrouverez leur étude dans la revue Nature le 5 février 2025. Mais nous vous proposons de lire la suite de notre article pour connaitre les détails sur cette découverte.
Et si l’on pouvait envoyer des données d’un point à un autre en un clin d’œil, mais sans aucun réseau ? Juste comme un échange télépathique. Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont accompli cet exploit. Ils ont réussi à transférer des données quantiques d’un ordinateur à un autre, et cela, sans passer par un support physique classique. En d’autres termes, ils sont parvenus à partager des informations sans connexion physique. Les scientifiques ont expliqué cette découverte en détail dans un récent communiqué. Découvrez-en davantage dans les lignes qui suivent.
La téléportation quantique, en quoi consiste-t-elle réellement ?
Lorsque vous entendez parler de téléportation quantique, il est facile de penser à la série télévisée de science-fiction Star Trek. Dans cet univers créé par Gene Roddenberry, la téléportation fait des merveilles. Elle permet à des personnages comme Kirk et Spock de se déplacer instantanément d’un vaisseau à une planète grâce à un téléporteur. L’ingénieur en chef active le système, ce qui transforme leur corps en énergie avant de les réassembler à destination.
Cette technologie fictive évite les longs trajets en navette. Grâce à elle, les personnages accèdent à des zones autrement inatteignables. Mais oubliez tout cela, car dans la réalité, nous sommes encore bien loin d’un tel exploit. De plus, en physique quantique, la téléportation fonctionne autrement.
En effet, il ne s’agit pas de déplacer un objet, mais plutôt de transférer l’état d’une particule à une autre, même si elles sont séparées par des kilomètres. Pensez à deux billes spéciales liées d’une manière mystérieuse : dès que vous modifiez l’une, l’autre change instantanément de la même façon, peu importe la distance qui les sépare. Ce phénomène, on le connait sous le nom d’intrication quantique et il défie notre intuition classique.
La téléportation quantique ne consiste donc pas à envoyer une particule d’un point à un autre, mais à copier son état exact sur une autre particule, sans qu’il y ait de connexion physique entre elles. Cela semble relever de la magie, mais c’est bel et bien de la science !
La téléportation quantique est bien un phénomène réel et reproductible
Il faut rappeler que la téléportation quantique n’est pas qu’un concept théorique. D’ailleurs, elle a été prouvée scientifiquement. En 2020, des chercheurs de l’Université de Rochester ont fait un bon en avant. Ils ont su transférer l’état quantique d’un électron vers une autre particule, sans lien physique direct entre elles. Cette découverte a posé les bases de nombreuses recherches à venir.
Depuis cette première prouesse, d’autres scientifiques ont refait l’expérience pour vérifier si ce n’était pas juste un coup de chance. Et à chaque fois, cela a fonctionné. C’est la preuve que la téléportation quantique est bien un phénomène réel et reproductible.
Désormais prouvée, la téléportation pousse les chercheurs à imaginer des moyens concrets de l’utiliser. Pourrait-elle donner naissance à des ordinateurs quantiques d’une puissance inégalée ? Serait-elle la solution ultime pour des communications totalement sécurisées ?
Ils ont relié deux ordinateurs quantiques… sans câble !
Les chercheurs d’Oxford ont perfectionné le concept de téléportation quantique. C’est ainsi qu’ils ont réussi à téléporter non plus une donnée unique, mais des portes logiques, fondamentales pour les processeurs. Ce sont des blocs de base utilisés dans les ordinateurs pour effectuer des calculs.
Ces scientifiques ont pu relier deux processeurs quantiques qui ne sont pas physiquement connectés. En clair, ils ont réussi à créer un ordinateur quantique « à distance », où les différents éléments communiquent sans fil classique ni câble.
Nous ne le répéterons pas assez, la téléportation quantique n’est pas une nouveauté. Mais cette expérience marque une première : elle prouve qu’il est possible de téléporter des portes logiques, les éléments fondamentaux d’un algorithme, à travers un réseau distribué.
Jusqu’ici, les recherches se concentraient sur le transfert d’états quantiques entre des systèmes éloignés. Cette fois, les scientifiques sont allés plus loin en utilisant la téléportation pour permettre à ces systèmes distants d’interagir directement.
C’est une avancée majeure, comme l’explique Dougal Main, auteur principal de l’étude publiée dans Nature. A noter que dans cette revue, cette recherche portant sur la téléportation s’intitule « Distributed Quantum Computing over an Optical Network Link ».
Créer un seul ordinateur quantique en reliant plusieurs machines
Les scientifiques cherchent à connecter deux ordinateurs quantiques d’une nouvelle manière. Pour cela, ils utilisent un « filet ». C’est un type particulier de connexion qui permet aux deux machines de communiquer directement. Mais ces ordinateurs ne sont pas comme ceux que nous utilisons tous les jours. Ils fonctionnent avec des qubits, des unités d’information qui exploitent les principes de la mécanique quantique.
Dans cette expérience, chaque ordinateur possède deux types de qubits. D’une part, on a les « qubits de réseau », qui servent à établir la connexion entre les machines. D’autre part, on compte les « qubits de circuit », qui réalisent les calculs à l’intérieur de chaque machine.
Jusqu’à présent, l’ordinateur quantique le plus avancé a été conçu par IBM. Il s’appelle Condor et possède un processeur doté de 1 121 qubits. Plus un ordinateur quantique a de qubits, plus il peut effectuer des calculs complexes. Cependant, il est très difficile d’augmenter la puissance d’un seul processeur quantique.
Et pour cause, les qubits sont extrêmement sensibles aux perturbations extérieures (comme la chaleur ou les interférences électromagnétiques), ce qui peut les rendre instables et limiter leur efficacité. C’est pourquoi la téléportation de données apparaît comme une alternative prometteuse pour contourner ce problème.
Un superordinateur quantique sans processeur géant, c’est possible !
Les chercheurs d’Oxford ne concevront donc pas un immense processeur quantique. Leur approche est plus flexible : relier plusieurs ordinateurs quantiques entre eux. Grâce à la téléportation quantique, ces machines séparées physiquement pourraient fonctionner comme un seul et même système. Ensemble, ils formeraient un puissant superordinateur quantique.
Cette méthode est bien supérieure à celle des technologies actuelles. De plus, elle ne requiert pas la fabrication d’un processeur énorme. Pour y parvenir, les scientifiques ont exploité l’intrication quantique, qui permet à des qubits éloignés d’être liés de manière instantanée. Ils ont ainsi réussi à transférer une porte logique Z contrôlée (CZ) entre deux qubits situés dans des modules distincts. Le taux de précision est impressionnant car il est de 86 %.
Ce succès démontre qu’il est possible de connecter des unités de calcul quantique sans fil ni câble, ce qui rend l’idée d’un ordinateur quantique modulaire et évolutif plus concrète que jamais. Mais une question se pose : Si des informations peuvent être téléportées avec précision, qu’en est-il d’un organisme vivant ? L’idée de la téléportation humaine est une question qui nous fascine.
La science réussira-t-elle à rendre la téléportation accessible aux humains ?
Imaginez un monde où l’on pourrait disparaître d’un endroit pour réapparaître instantanément ailleurs. Pour le moment, l’idée d’une téléportation humaine reste encore hors de portée. Il y a encore un obstacle à franchir. Celui-ci concerne l’énorme quantité d’informations contenues dans un corps humain. Sachez qu’absolument aucun ordinateur existant n’a la capacité de traiter ces données ni moins d’effectuer les calculs nécessaires pour assurer un transfert sans erreur via une liaison photonique.
Il y a un autre problème majeur : l’intégrité de l’objet téléporté. Même pour des éléments de petite taille, il existe un risque que la structure initiale ne soit pas parfaitement reconstituée après le transfert. Cela entraîne inévitablement une déformation.
Ce défi est encore plus grand lorsqu’il s’agit d’un organisme aussi complexe que le corps humain. On est alors confronté à des questions troublantes : Sommes-nous toujours nous-mêmes après une téléportation ? Si chaque atome de notre corps est réassemblé à l’identique, conserve-t-on notre continuité ou devenons-nous une nouvelle version de nous-mêmes ?
Ce paradoxe soulève un débat passionnant, où la téléportation ne serait pas qu’un simple déplacement, mais une métamorphose de notre être. Certains scientifiques pensent qu’un tel procédé ne serait pas un simple déplacement, mais une destruction suivie d’une reconstruction parfaite ailleurs. Cela signifierait tout simplement que l’original cesse d’exister au profit d’une copie identique.
Face à toutes ces limitations, les scientifiques avancent progressivement. Ils testent encore la téléportation sur des systèmes plus simples. Il faudra encore plusieurs générations de chercheurs (quelques décennies… voire quelques siècles) pour résoudre tout cela et espérer un jour rendre la téléportation humaine possible.
Téléportation : les données y parviennent, l’humain pas encore
Une chose est sûre : la téléportation quantique file à toute vitesse. Un jour, nos ordinateurs et nos messages voyageront peut-être plus vite qu’un battement de cils. Mais si transférer des données est désormais possible, la téléportation humaine reste un rêve lointain. Trop d’obstacles techniques persistent. Pourtant, chaque avancée nous rapproche un peu plus de cette idée autrefois réservée à la science-fiction.
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