Classiquement, l'information circule dans un seul sens, de l'expéditeur au destinataire. Dans un nouveau journal, cependant, les physiciens Flavio Del Santo à l'Université de Vienne et Borivoje Dakić à l'Académie autrichienne des sciences ont montré que, dans le monde quantique, l'information peut voyager dans les deux sens simultanément, une caractéristique interdite par les lois de la physique classique.

Dans la communication classique, comme le courrier électronique, message texte, ou appel téléphonique, un message est intégré dans un support d'informations, comme une particule ou un signal, qui se déplace dans une seule direction à la fois. Afin de communiquer dans l'autre sens en utilisant le même support d'informations, il faut attendre que la particule arrive au récepteur puis renvoyer la particule à l'émetteur. En d'autres termes, il est classiquement impossible d'effectuer une communication bidirectionnelle en utilisant l'échange unique d'une seule particule.

Cependant, c'est exactement ce que Del Santo et Dakić montrent théoriquement. Pour faire ça, ils utilisent une particule quantique qui a été placée dans une superposition de deux emplacements différents. Comme l'expliquent les physiciens, être dans une superposition quantique signifie que la particule quantique est « simultanément présente » à l'emplacement de chaque partenaire. Par conséquent, les deux partenaires sont capables d'encoder leurs messages dans une seule particule quantique simultanément, une tâche qui est essentiellement impossible en utilisant la physique classique.

"Considérez le scénario le plus simple, où deux joueurs, Alice et Bob, souhaitez échanger une simple information, c'est à dire., soit 0 ou 1, " Dakić a expliqué à Phys.org . "Ils encodent leurs bits (messages) respectifs en même temps, directement dans l'état de superposition d'une particule quantique. Une fois les informations encodées, les partenaires envoient leurs «parties de particules quantiques» l'un vers l'autre.

A mi-chemin entre Alice et Bob est un appareil unitaire, qui peut être mis en œuvre expérimentalement par, par exemple, un séparateur de faisceau.

"Conditionné sur les messages que porte la particule, lorsque la particule frappe le dispositif unitaire, il rebondit sur Alice ou Bob de manière déterministe, " dit Dakić. " Plus précisément, le dispositif unitaire guide la particule d'une manière "intelligente", ' tel que, à la fin, Alice et Bob reçoivent le bit (message) qui leur a été envoyé. Par exemple, si la particule se retrouve avec Alice, elle saurait que le morceau de Bob était juste en face du sien, et vice versa."

Donc au final, les deux joueurs envoient et reçoivent un message, le tout dans le même temps qu'il faudrait pour envoyer un message unidirectionnel à l'aide d'une particule classique.

Ces résultats théoriques ont déjà été vérifiés par une nouvelle expérience utilisant des photons uniques, rapporté par Del Santo, Dakić, et leurs co-auteurs. Les résultats expérimentaux renforcent encore le nouveau concept en montrant que la communication est sécurisée et anonyme. En particulier, la direction de la communication est cachée - un espion ne peut pas dire qui est l'expéditeur et qui est le destinataire. Par conséquent, les résultats peuvent conduire à des améliorations de la communication quantique qui présente des avantages en termes de vitesse et de sécurité.

© 2018 Phys.org