Des scientifiques réalisent une percée dans le domaine de la téléportation

Des chercheurs japonais effectuent une téléportation quantique dans un diamant.

• Les scientifiques trouvent comment téléporter l’information à l’intérieur d’un diamant.
• L’étude a mis à profit les défauts de la structure du diamant.
• Cette réalisation a des implications pour l’informatique quantique.

Des scientifiques de l’Université nationale de Yokohama au Japon ont réussi l’exploit de téléporter des informations quantiques dans un diamant. Leur étude est une étape importante dans le domaine des technologies de l’information quantique.

Hideo Kosaka, professeur d’ingénierie à l’Université nationale de Yokohama, a dirigé l’étude. Il a expliqué que l’objectif était d’obtenir des données là où elles ne vont pas normalement.

“La téléportation quantique permet le transfert d’informations quantiques dans un espace autrement inaccessible”, a partagé M. Kosaka. “Elle permet également le transfert d’informations dans une mémoire quantique sans révéler ou détruire les informations quantiques stockées.”

L’“espace inaccessible” exploré dans l’étude était le réseau d’atomes de carbone dans un diamant. La force de la structure provient de l’organisation du diamant qui a six protons et six neutrons dans le noyau, avec six électrons en rotation autour de lui. En se liant au diamant, les atomes forment un réseau extrêmement puissant.

Pour leurs expériences, M. Kosaka et son équipe se sont concentrés sur les défauts qui surviennent parfois dans les diamants, lorsqu’un atome d’azote apparaissant dans des espaces libres hébergeant normalement des atomes de carbone.

L’équipe de M. Kosaka a manipulé un électron et un isotope de carbone en envoyant une micro-onde et une onde radio dans le diamant via un fil très fin – un quart de la largeur d’un cheveu humain. Le fil était attaché au diamant, créant un champ magnétique oscillant.

Les scientifiques contrôlaient les micro-ondes envoyées au diamant pour y transférer l’information. En particulier, ils ont utilisé un nano-aimant d’azote pour transférer l’état de polarisation d’un photon à un atome de carbone, ce qui a permis d’obtenir une téléportation efficace.

La structure du diamant comporte un centre d’azote vacant entouré de carbones. Sur cette image, l’isotope de carbone (vert) est d’abord emmêlé avec un électron (bleu) dans le vide. Il attend ensuite qu’un photon (rouge) soit absorbé. Il en résulte un transfert d’état basé sur la téléportation quantique du photon dans la mémoire de carbone.

“Le succès du stockage des photons dans l’autre nœud établit l’enchevêtrement entre deux nœuds adjacents”, a déclaré M. Kosaka, ajoutant que leur “but ultime” était de trouver comment utiliser de tels processus “pour le calcul quantique à grande échelle et la métrologie”.

Cette réalisation pourrait s’avérer vitale dans la recherche de nouvelles façons de stocker et de partager des informations sensibles, des études antérieures montrant que les diamants pourraient contenir des quantités énormes de données cryptées.

L’équipe de M. Kosaka comprenait également Kazuya Tsurumoto, Ryota Kuroiwa, Hiroki Kano et Yuhei Sekiguchi.

Vous pouvez trouver leur étude publiée dans Communications Physics.

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Source : Big Think – Traduit par Anguille sous roche