Des chercheurs de QuTech à Delft ont réussi à générer un enchevêtrement quantique entre deux puces quantiques plus rapidement que l'intrication est perdue. Via un nouveau protocole d'enchevêtrement intelligent et une protection minutieuse de l'enchevêtrement, les scientifiques dirigés par le professeur Ronald Hanson sont les premiers au monde à fournir un tel lien quantique à la demande. Cela ouvre la porte à la connexion de plusieurs nœuds quantiques et à la création du tout premier réseau quantique au monde. Leurs résultats sont publiés dans La nature .

En exploitant le pouvoir de l'intrication quantique, il est théoriquement possible de construire un internet quantique invulnérable aux écoutes. Cependant, la réalisation d'un tel réseau quantique est un véritable défi :il faut créer un enchevêtrement fiable à la demande, et maintenez-le suffisamment longtemps pour transmettre les informations intriquées au nœud suivant. Jusque là, cela a été au-delà des capacités des expériences quantiques.

Les scientifiques de QuTech à Delft sont désormais les premiers à générer expérimentalement un enchevêtrement sur une distance de deux mètres en une fraction de seconde, sur demande, et théoriquement maintenir cet enchevêtrement suffisamment longtemps pour permettre l'enchevêtrement à un troisième nœud. "Le défi est maintenant d'être le premier à créer un réseau de multiples nœuds enchevêtrés - la première version d'un Internet quantique, " dit le professeur Hanson.

En 2015, Le groupe de recherche de Ronald Hanson a été le premier à générer un enchevêtrement quantique à longue durée de vie sur une longue distance (1,3 kilomètres), , leur permettant de fournir pour la première fois une preuve expérimentale complète de l'intrication quantique. Cette expérience est à la base de leur approche actuelle pour développer un Internet quantique. Des électrons isolés distants sur des puces de diamant sont intriqués en utilisant des photons comme médiateurs. Cependant, cette expérience n'a pas eu les performances nécessaires pour créer un véritable réseau quantique. Hanson dit, « En 2015, nous avons réussi à établir une connexion une fois par heure, tandis que la connexion n'est restée active que pendant une fraction de seconde. Il était impossible d'ajouter un troisième nœud, sans parler de plusieurs nœuds, au réseau."

Les scientifiques ont maintenant apporté de multiples améliorations innovantes à l'expérience. Tout d'abord, ils ont démontré une nouvelle méthode d'enchevêtrement. Cela permet la génération d'intrication 40 fois par seconde entre des électrons à une distance de deux mètres. Le co-auteur Peter Humphreys dit :"C'est mille fois plus rapide qu'avec l'ancienne méthode." En combinaison avec un moyen intelligent de protéger le lien quantique du bruit externe, l'expérience a maintenant dépassé un seuil crucial. Pour la première fois, l'enchevêtrement peut être créé plus rapidement qu'il ne se perd.

Grâce à des améliorations techniques, la configuration expérimentale est maintenant toujours prête pour l'intrication à la demande. Hanson dit, "Comme dans l'Internet actuel, nous voulons toujours être en ligne, le système doit s'emmêler à chaque demande. » Les scientifiques y sont parvenus en ajoutant des contrôles de qualité intelligents. Humphreys dit, "Ces contrôles ne prennent qu'une fraction du temps expérimental total, tout en nous permettant de nous assurer que notre système est prêt pour l'enchevêtrement, sans aucune action manuelle."

Les chercheurs ont démontré l'année dernière qu'ils étaient capables de protéger un lien intriqué quantique pendant qu'une nouvelle connexion était générée. En combinant cela et leurs nouveaux résultats, ils sont prêts à créer des réseaux quantiques avec plus de deux nœuds. Les scientifiques de Delft envisagent désormais de réaliser un tel réseau entre plusieurs nœuds quantiques. Hanson dit, "En collaboration avec des partenaires tels que KPN, nous voulons connecter quatre villes des Pays-Bas d'ici 2020 via l'intrication quantique. Ce sera le tout premier Internet quantique au monde."