Dans la communication standard, le pigeon porte toujours le message; l'information est liée à une entité/particule physique. Contre l'intuition, dans un nouveau protocole de communication contrefactuel publié dans NPJ Quantum Information, scientifiques de l'Université de Vienne, l'Université de Cambridge et le MIT ont démontré expérimentalement qu'en mécanique quantique ce n'est pas toujours vrai, contredisant ainsi une prémisse cruciale de la théorie de la communication.

Que ce soit des pigeons en l'air, électrons dans un fil télégraphique, ondes radio d'un téléphone portable ou photons uniques dans une fibre optique, en communication standard, il y a toujours une particule ou une onde impliquée dans l'échange d'informations entre deux parties; disent Alice et Bob. Cependant, en mécanique quantique, on peut envoyer des informations d'Alice à Bob tandis que la particule ou l'onde impliquée dans cet échange d'informations voyage de Bob à Alice.

Dans une collaboration internationale dirigée par Philip Walther, Un scientifique de l'Université de Vienne s'est associé à l'Université de Cambridge et au Massachusetts Institute of Technology pour mettre en œuvre un nouveau protocole de communication contrefactuel. Dans la communication photonique standard, l'information est codée en photons uniques; Donc, l'information et les photons uniques voyagent dans la même direction. Cependant, dans la communication contrefactuelle, il n'y a pas de support se déplaçant dans la même direction que le message. Dans cette implémentation, les photons uniques voyageraient d'Alice à Bob tandis que l'information voyagerait de Bob à Alice.

Qu'est-ce qui porte alors le message ? Avant même de recevoir le photon unique, Bob prépare son setup en fonction du bit d'information qu'il veut envoyer, 0 ou 1. De cette façon, il renvoie le photon unique s'il veut envoyer un bit 1 ou garde le photon dans son laboratoire s'il souhaite envoyer un bit 0. Contre-intuitivement, l'effet Zénon, qui a été découvert pour la première fois par le cryptanalyste Alan Turing, permet à Bob de renvoyer le photon sans réellement interagir avec lui. Alice interprétera alors le message de Bob en observant si le photon envoyé est renvoyé ou non. Ainsi, la présence et l'absence de photons uniques suffisent à encoder n'importe quel message.

Dans les protocoles de communication contrefactuels précédents, il reste une certaine incertitude quant à savoir si Bob a interagi avec les photons ou non. Dans cette nouvelle implémentation, les deux principaux inconvénients des implémentations précédentes, trace faible et post-sélection, sont maintenant complètement dépassés. « Dans notre mise en œuvre, il n'y a aucune trace du photon voyageant dans la même direction que l'information et nous sommes en mesure de compenser les erreurs du message sans rejeter les bits d'information. " dit I. Alonso Calafell, l'un des auteurs de la publication.

En combinant une plateforme photonique intégrée construite au MIT, avec une nouvelle proposition théorique développée à l'Université de Cambridge, scientifique de l'Université de Vienne a contredit une prémisse cruciale de la théorie de la communication :qu'un message est toujours porté par des particules physiques ou des ondes.