Internet va devenir un dinosaure technologique si cette expérience quantique américaine arrive à franchir les 44 km du détroit de Long Island

Un pont lumineux pour les qubits : une aventure scientifique au-dessus de l’eau.

Des scientifiques américains viennent de lancer un projet pour le moins curieux et ambitieux : envoyer des photons intriqués, ces étranges porteurs d’information quantique, à travers l’air libre ! Leur terrain de jeu sera le détroit de Long Island, un bras de mer de 44 kilomètres qui sépare deux campus universitaires.

L’idée est de tester si la communication quantique en espace libre est viable sur une telle distance, sans l’aide des fibres optiques. Et surtout, offrir un terrain d’apprentissage inédit pour les étudiants.

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Une course de photons au-dessus des flots

Le dispositif est presque poétique : sur le toit de la tour Kline de l’université Yale, un télescope envoie trois faisceaux laser chargés de photons intriqués vers un hôpital de l’université Stony Brook, situé de l’autre côté du détroit.

Ces photons sont produits par paires, et restent liés par un phénomène qu’Einstein appelait “action fantomatique à distance”. On garde l’un des photons à Yale, tandis que son jumeau s’élance vers Stony Brook, traversant l’air salin du détroit.

Si la paire reste intriquée malgré la traversée, c’est une victoire pour la transmission quantique !

Un terrain d’expérimentation inédit

Les chercheurs impliqués, notamment le professeur Hong Tang, voient dans ce projet un laboratoire à ciel ouvert. Les communications quantiques sont habituellement confinées aux câbles à fibre optique, plus simples à contrôler. Ici, l’idée est de voir si, en plein air, les photons peuvent conserver leurs secrets malgré la diffraction, les turbulences et l’humidité marine.

Cela offre un défi à la hauteur de l’imagination scientifique. Et puis, soyons honnêtes, l’image de qubits “volant” au-dessus de l’eau intrigue le public et stimule la curiosité des futurs ingénieurs !

Des applications au-delà de la science pure

Au-delà de la démonstration technique, ce test ouvre des perspectives pour les communications quantiques à grande échelle. Les câbles à fibre optique sont performants, mais pas toujours pratiques : impossibles à tirer jusqu’à un satellite ou une île isolée.

Avec des faisceaux lumineux, on pourrait imaginer des réseaux urbains de toit en toit, voire des liaisons intercontinentales par satellite. Ces photons, porteurs d’information, pourraient demain sécuriser nos données par des clés de cryptage impossibles à intercepter.

Les défis de l’air libre

Envoyer des qubits par laser à travers un milieu aussi capricieux que l’air marin n’est pas une sinécure. La brume, la pluie ou même le vent peuvent disperser ou altérer les photons. Les scientifiques, conscients de ces obstacles, veulent mesurer chaque perte, chaque fluctuation, pour raffiner leurs modèles.

Mason Abrell, étudiant et co-capitaine de l’équipe, résume bien les enjeux : “On a 44 kilomètres à franchir dans un espace libre, avec diffraction, atténuation, et tout un tas d’effets atmosphériques. Si ça fonctionne, c’est un pas de géant.”

Les scientifiques du projet “Quantum Laser Across the Sound” espèrent prouver que l’air libre n’est plus un obstacle. Leur modèle, s’il réussit à maintenir l’intrication sur 44 kilomètres, ouvrira la porte à de nouvelles infrastructures, plus légères et plus souples.

Un tremplin pour les étudiants

L’expérience a aussi une vocation pédagogique. Les étudiants qui y participent plongent dans l’univers quantique en direct, manipulant les équipements, ajustant les télescopes et observant les photons danser sur le détroit.

Ce projet met la science à hauteur d’homme, ou plutôt à hauteur de photon.

Il rappelle qu’avant d’être des lignes de code et des formules mathématiques, la physique quantique est avant tout un art délicat : celui d’apprivoiser l’invisible.

Source : https://engineering.yale.edu/news-and-events/news/lasers-over-sound