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Connecter des réseaux quantiques hétérogènes

Dans l’internet quantique, des systèmes de natures différentes seront nécessairement amenés à communiquer entre eux. De la même manière que les réseaux classiques qui peuvent s’appuyer ou bien sur un encodage digital, ou bien sur un encodage analogique, les réseaux quantiques reposent sur deux types d’encodage distincts appelés encodage en « variables discrètes » et encodage en « variables continues ». Ces deux encodages reposent respectivement soit sur la nature particulaire, soit sur la nature ondulatoire du système quantique, une conséquence naturelle de la dualité onde-particule.
Pour connecter ces différents systèmes dans des réseaux quantiques hétérogènes, une opération spécifique appelée « transfert d’intrication » est utilisée. Elle fait appel à deux états présentant des corrélations quantiques – dits intriqués – et une opération intermédiaire dénommée « mesure de Bell » qui transfère – ou téléporte – l’intrication au système final. La réalisation de cette opération est cependant très délicate car elle nécessite de manipuler des états quantiques intriqués très fragiles, en particulier une intrication « hybride » entre un photon unique et un « chat de Schrödinger ». L’équipe d’Optique Quantique du Laboratoire Kastler Brossel, en collaboration avec le NIST à Boulder, a pour la première fois réussi à implémenter un tel protocole, dans un travail publié dans Science Advances. Les auteurs ont mis en place toutes les étapes de la
réalisation, depuis la création des états intriqués de départ à la caractérisation complète de l’intrication après l’opération de transfert. Ce travail devrait permettre l’interconnexion de différentes plateformes quantiques dans un réseau et favoriser le développement de nouveaux protocoles « hybrides ».

Article complet : https://advances.sciencemag.org/content/6/22/eaba4508
Story : https://phys.org/news/2020-06-quantum-internet.html

 

Un réseau quantique hétérogène est connecté par transfertd’intrication. Ce processus permet la connexion de plateformes physiques disparates et la conversion de l’information quantique d’un encodage à l’autre.

(Crédit:Laboratoire Kastler Brossel)