Des physiciens autrichiens annoncent dans la revue "PNAS" avoir réalisé l'intrication quantique la plus complexe à ce jour, de trois photons et en plus de 100 dimensions. Or plus la complexité est importante, plus les applications potentielles dans le cryptage de données sont intéressantes.
On parle d'intrication quantique lorsque des particules présentent les mêmes propriétés physiques, même à distance, s'influençant mutuellement de manière instantanée. Ils sont dès lors considérés comme un système unique et ce comportement est qualifié de "non-local".
Si l'on intriquait deux pièces de monnaie et que l'on joue à pile ou face simultanément, les deux pièces montreraient toujours le même côté, et cela indépendamment de la distance qui les sépare. Il s'agirait d'une intrication bidimensionnelle. Si l'on reproduisait l'expérience avec des dés - et leurs six faces -, on aurait une intrication à six dimensions.
L'équipe d'Anton Zeilinger, de l'Université de Vienne, a réussi à intriquer trois photons - particules de lumières - en plus de 100 dimensions. "C'est comme si l'on avait deux dés avec au moins 100 faces et qu'ils affichent le même chiffre à chaque lancer", a indiqué le premier auteur de l'étude Mario Krenn à l'agence APA.
Un degré élevé de complexité est un atout dans les applications de cryptographie quantique, de données informatiques par exemple. De manière plus fondamentale, les scientifiques entendent vérifier "si la quantité d'informations que des particules séparées dans l'espace peuvent partager par intrication est limitée", ajoute M. Krenn.
"Dieu ne joue pas aux dés"
La physique quantique décrit un monde dont les règles heurtent le sens commun, notamment en supposant des influences voyageant à des vitesses infinies ou venant de l'extérieur de notre espace-temps. Albert Einstein lui-même se montrait sceptique vis-à-vis des premières ébauches théoriques, ayant notamment déclaré que "Dieu ne joue pas aux dés".
On considère en général deux types de causalité dans le monde physique: soit qu'un premier événement en a influencé un second, soit que les deux événements corrélés ont une cause commune dans un passé commun. L'intrication constitue une troisième catégorie de causalité, étudiée par différentes équipes dans ses aspects pratiques depuis les années 1980.
Parmi les percées de ces dernières années, des chercheurs genevois sont parvenus à intriquer un photon et un cristal, puis deux cristaux visibles à l'oeil nu, tandis que des Zurichois annonçaient l'an dernier la téléportation d'information d'un coin d'une puce quantique à l'autre, soit sur une distance de six millimètres.
Explication du phénomène d'intrication (1:42 sous-titres en anglais)
Le phénomène de la séparation des photons par Anton Zeilinger (3:56 en anglais)