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    Établir les limites ultimes des réseaux de communication quantique

    Crédit :CC0 Domaine public

    À l'heure actuelle, les données sensibles sont généralement cryptées puis envoyées via des câbles à fibres optiques et d'autres canaux avec les « clés » numériques nécessaires pour décoder les informations. Cependant, les données peuvent être vulnérables aux pirates.

    La communication quantique tire parti des lois de la physique quantique pour protéger les données. Ces lois permettent aux particules, généralement des photons de lumière, de transmettre les données à l'aide de bits quantiques, ou qubits.

    Capacités supérieures

    Firmes multinationales, comme IBM et Google, construisent maintenant des ordinateurs quantiques de taille intermédiaire avec un nombre croissant d'unités quantiques ou de qubits.

    Une fois qu'ils sont passés à des tailles plus grandes, ces appareils auront des capacités bien supérieures à celles des ordinateurs classiques actuels. Par exemple, ils peuvent traiter des nombres extrêmement importants en quelques secondes seulement, accélérer de nombreuses opérations mathématiques fondamentales, et simuler parfaitement les processus moléculaires et biologiques.

    Un défi sera de connecter des ordinateurs quantiques entre eux, afin de créer une version quantique d'Internet ou « Internet quantique ».

    Cependant, une question importante mais sans réponse demeure :quelle est la vitesse ultime à laquelle on peut transmettre des messages secrets ou des systèmes quantiques d'un ordinateur quantique distant à un autre ?

    Notoirement difficile

    Ecrire dans le journal Physique des communications , Professeur Stefano Pirandola, du Département d'informatique de l'Université de York, dit que les scientifiques ont répondu à la question.

    Le professeur Pirandola a étudié le mécanisme de fonctionnement optimal d'un futur Internet quantique, et a également fourni les capacités de clé secrète ultimes qui peuvent potentiellement être atteintes.

    Il a déclaré :« Étudier les réseaux quantiques est notoirement difficile, mais des outils mathématiques récents développés en théorie de l'information quantique nous ont permis de simplifier complètement l'analyse.

    Qubits

    "Une question en suspens était de calculer le nombre maximum de systèmes quantiques élémentaires (appelés qubits) pouvant être transmis de manière fiable d'un utilisateur du réseau à un autre, ou similaire, le nombre maximum de bits complètement secrets que ces utilisateurs distants pourraient partager.

    "Ce nombre a maintenant une formule analytique précise."

    Par ailleurs, l'étude révèle que la stratégie d'inspiration classique consistant à envoyer simultanément des qubits via plusieurs routes du réseau peut remarquablement augmenter le taux, c'est à dire., la vitesse de la communication quantique entre deux utilisateurs distants quelconques.

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