Comment un télescope de la taille de la Terre pourrait percer les secrets de l’Univers
Selon une équipe de chercheurs, nous pourrions créer un réseau de télescopes de la taille de planètes entières en utilisant les technologies de calcul quantique existantes.
Avec le lancement du télescope spatial James Webb, l’humanité est entrée dans une nouvelle ère d’exploration spatiale. Le télescope spatial James Webb devrait permettre de scruter le passé de notre univers plus loin que tout autre télescope construit jusqu’à présent. Mais est-ce suffisant pour explorer l’immensité de l’espace sans quitter notre système solaire ?
La réponse est probablement non, car les technologies et les dispositifs actuels nous limitent. Mais les efforts que nous déployons pour développer de nouveaux télescopes de pointe comme le Webb prouvent que l’humanité peut créer des choses extraordinaires.
Si nous pouvons construire des télescopes spatiaux tels que Webb, nous pouvons créer des dispositifs encore plus grands et plus sophistiqués dans un avenir proche.
Aujourd’hui, un groupe de chercheurs dirigé par Zixin Huang, de l’université Macquarie, en Australie, suggère, dans un article qui doit encore faire l’objet d’une évaluation par des pairs, que la construction d’un réseau de télescopes géants de la taille d’une planète pourrait être rendue possible par les méthodes d’informatique quantique existantes, révélant ainsi l’univers d’une manière inédite.
Si un tel conglomérat de télescopes devait être construit, il permettrait aux astronomes d’examiner plus en profondeur le passé de notre univers et d’obtenir des images de certains des objets les plus éloignés de l’univers avec une clarté inédite, ce qui pourrait même révolutionner la façon dont l’astrophotographie est réalisée.
L’idée
Huang et son équipe proposent un interféromètre, c’est-à-dire un grand nombre de télescopes individuels “reliés entre eux”, formant un télescope massif permettant une ouverture beaucoup plus grande. Ce faisant, les chercheurs expliquent que nous pourrions surmonter les problèmes de perte et de bruit en utilisant simplement des techniques de communication quantique.
Leur article, qui doit encore faire l’objet d’un examen par les pairs, “décrit un cadre général pour l’utilisation de codes de correction d’erreurs quantiques afin de protéger et de représenter la lumière des étoiles reçue par des télescopes distants. Un code de correction d’erreur quantique est généré en capturant de manière cohérente l’état quantique de la lumière dans un état atomique non radiatif via le passage adiabatique Raman stimulé“.
Le monde quantique
Un dispositif de stockage de mémoire quantique aurait la capacité d’enregistrer chaque photon ayant atteint le réseau de télescopes dans le concept présenté.
Les informations des photons seraient enchevêtrées, un phénomène quantique qui permet à deux ou plusieurs particules d’être unifiées malgré la distance qui les sépare, et de partager des informations entre elles de manière transparente. Les deux systèmes de télescopes pourraient partager des données instantanément.
Déboguer
Cependant, l’image finale créée par ce processus pourrait encore comporter des erreurs et des bogues, et c’est là que les ordinateurs quantiques autocorrecteurs entrent en jeu. Selon des recherches antérieures, un ordinateur quantique, contrairement à un ordinateur classique, pourrait théoriquement corriger ses propres erreurs sans avoir à exécuter une simulation numérique, ce qui permettrait un processus de débogage sans faille.
Les plus grands télescopes opérationnels
Même si la création d’un télescope spatial de la taille d’une planète n’est encore qu’une bonne idée, nous disposons aujourd’hui de télescopes assez grands en fonctionnement.
Actuellement, le plus grand télescope en fonctionnement est le Gran Telescopio Canarias, situé à l’Observatoire de Roque de Los Muchachos, dans les îles Canaries, en Espagne. Il contient un miroir objectif de 10,4 mètres de diamètre. Ce télescope a pris la photo d’une galaxie située à 500 millions d’années-lumière en 2016, ce qui signifie qu’il a pu regarder dix fois plus profondément dans l’espace que tout autre télescope terrestre.
Néanmoins, le télescope européen Extremely Large Telescope, toujours en construction à Cerro Armazones, au Chili, le dépassera bientôt. Il devrait être achevé en 2024 et sera doté d’un miroir de 39,3 mètres. Cela lui permettra de recueillir 13 fois plus de lumière que tout autre télescope optique existant aujourd’hui. Le troisième plus grand télescope, également en construction, est le télescope de trente mètres (TMT), qui devrait être terminé en 2027.
Comme son nom l’indique, il contiendra un miroir massif de trente mètres de diamètre. Autre projet ambitieux, le télescope géant Magellan, également en cours de construction, deviendra l’un des plus grands lorsqu’il sera achevé en 2025. Plusieurs miroirs seront reliés, ce qui donnera un diamètre de 24,5 mètres.
Cela permettra au TMT d’atteindre une résolution près de dix fois supérieure à celle du télescope spatial Hubble. Environ un milliard de dollars seront investis dans ce projet.
Pouvez-vous imaginer ce qu’un télescope de la taille d’une planète entière pourrait réaliser ? Les résultats modifieraient complètement notre compréhension de l’univers et de nombre de ses secrets.
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Source : Curiosmos – Traduit par Anguille sous roche
