L'intrication est un phénomène de mécanique quantique unique dans lequel deux particules sont corrélées de telle manière qu'elles partagent le même sort, quelle que soit leur distance. Ce phénomène a été largement étudié et utilisé dans les technologies de traitement de l’information quantique et de communication.

Récemment, des physiciens de l'Université de Vienne et de l'Académie autrichienne des sciences ont développé une méthode permettant de restaurer l'intrication de la lumière quantique devenue démêlée en raison du bruit ambiant ou d'autres effets de décohérence. Cette percée a des implications significatives pour les applications d’informatique quantique, de cryptographie quantique et de détection quantique.

La configuration expérimentale :

Les scientifiques ont utilisé une configuration impliquant un faisceau de photons uniques (particules de lumière) traversant un circuit optique spécialement conçu. Les photons étaient initialement intriqués, mais lors de l’interaction avec l’environnement, leur intrication a été perturbée.

Le processus de restauration :

Pour restaurer l'intrication, les chercheurs ont utilisé une technique appelée « contrôle par rétroaction quantique ». Dans cette approche, une mesure de la polarisation du photon (une propriété quantique liée à son orientation) est effectuée et les résultats sont utilisés pour ajuster le circuit optique en temps réel.

Ce mécanisme de rétroaction permet de manipuler la fonction d'onde des photons, rétablissant ainsi efficacement leur intrication. La technique employée repose sur le principe de correction d’erreurs quantiques, essentiel au maintien de la fiabilité des systèmes de traitement de l’information quantique en présence de bruit et d’erreurs.

Importance :

La capacité de restaurer l’intrication ouvre de nouvelles possibilités pour le traitement et la communication de l’information quantique. Cela améliore la robustesse des systèmes quantiques contre les effets de décohérence, qui peuvent être particulièrement préjudiciables dans la mise en œuvre pratique des technologies quantiques.

Cette avancée ouvre également la voie à l’exploration d’aspects fondamentaux de la mécanique quantique, tels que l’étude de la non-localité quantique et la caractérisation précise de la dynamique de l’intrication dans les systèmes quantiques complexes.

La restauration de l'intrication dans la lumière quantique démêlée est une étape majeure de la physique quantique et représente une étape importante vers la réalisation de technologies quantiques pratiques qui résistent au bruit environnemental et à la décohérence.