Des chercheurs de l'Institut Niels Bohr de Copenhague ont réalisé une percée dans le domaine de la communication quantique en créant un dispositif capable d'envoyer des photons uniques à travers les réseaux de fibre optique existants aux longueurs d'onde des télécommunications, un exploit que les scientifiques considéraient auparavant comme impossible. Cette avancée, publiée dans Nature Nanotechnology, élimine l'un des plus grands obstacles à la construction d'un internet quantique mondial rendant l'espionnage physiquement détectable et les communications fondamentalement sécurisées.
Le cœur de cette percée réside dans des points quantiques contrôlés électriquement et intégrés dans un circuit nanophotonique. Ces points quantiques produisent plus de 40 millions de photons uniques quasi identiques et cohérents par seconde dans la bande O des télécoms, avec une qualité d'émission seulement huit pour cent supérieure à la limite physique fondamentale. Les dispositifs précédents fonctionnaient à environ 930 nanomètres, bien en deçà du seuil de 1 260 nanomètres requis pour la compatibilité avec l'infrastructure fibre mondiale.
L'importance de fonctionner aux longueurs d'onde télécom ne saurait être surestimée. Cela signifie que les communications sécurisées par la physique quantique peuvent être déployées sur les mêmes câbles de fibre optique qui transportent déjà le trafic internet conventionnel, sans nécessiter de nouvelle infrastructure dédiée. Toute tentative d'interception de ces transmissions de photons uniques perturberait l'état quantique des photons, alertant immédiatement l'expéditeur et le destinataire de l'intrusion.
L'équipe de recherche a également démontré la distribution de clés quantiques sur une liaison fibre installée sur le terrain, prouvant que la technologie fonctionne en dehors des conditions de laboratoire. Une collaboration internationale entre l'Institut Niels Bohr et des chercheurs en Allemagne et en Chine a séparément réalisé une distribution sécurisée de clés quantiques sur 127 kilomètres utilisant une technologie de points quantiques similaire.
Les experts du secteur estiment que cette percée pourrait accélérer le calendrier des réseaux quantiques pratiques de plusieurs décennies à quelques années. Les gouvernements et les institutions financières figurent parmi les défenseurs les plus fervents des communications sécurisées par la physique quantique, étant donné la nature sensible des données qu'ils transmettent. L'équipe travaille désormais à l'augmentation de la distance de transmission et au développement de techniques de multiplexage pour gérer simultanément plusieurs canaux quantiques.
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