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Une technique pour stabiliser les bits quantiques lumineux à température ambiante

C’est une avancée qui pourrait nous permettre de mieux sécuriser nos données informatiques au moyen de la cryptographie quantique. Des chercheurs de l’université de Copenhague ont développé une technique qui permet de maintenir les qubits de lumière stables à température ambiante au lieu de -270 °C !

La cryptographie quantique est considérée comme la solution ultime pour lutter contre le piratage informatique. Face à la recrudescence des vols de données confidentielles sur internet, les chercheurs travaillent ainsi d’arrache-pied dans le développement de cette technologie.

L’idée consiste à utiliser les propriétés de la physique quantique pour établir des protocoles de cryptographie afin d’obtenir un niveau de sécurité impossible à atteindre avec les protocoles classiques. En fait, les experts définissent la cryptographie quantique comme un ensemble de protocoles permettant de distribuer une clé de chiffrement entre deux interlocuteurs distants.

Un système unique

Les photons uniques, également connus sous le nom de qubits de lumière, sont extrêmement difficiles, voire impossibles à pirater. Un changement d’état chez l’un entraine une modification chez les autres, et ce, de manière instantanée. Il faut alors considérer l’ensemble comme un système unique et global.

Une technique pour stabiliser les bits quantiques de lumière à température ambiante
Représentation d’artiste d’un ordinateur quantique futuriste. Crédit photo : Shutterstock / Darkfoxelixir

Toutefois, pour que ces qubits restent stables et fonctionnent correctement, il est nécessaire de les conserver à des températures proches du zéro absolu, c’est-à-dire -270 °C. Une condition qui demande de grandes quantités d’énergie, sans parler des infrastructures que cela peut impliquer. Un progrès majeur vient cependant d’être accompli dans l’amélioration du concept.

Une nouvelle façon de stocker les qubits de lumière

Dans un nouvel article récemment publié, des chercheurs de l’Université de Copenhague affirment avoir découvert une nouvelle façon de stocker les photons uniques. Ce qui est d’autant plus intéressant, c’est le fait que cela se fait à une température ambiante, cent fois plus longtemps que ce qui avait été démontré auparavant.

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« Nous avons mis au point un revêtement spécial pour nos puces mémoire qui permet aux qubits de lumière d’être identiques et stables tout en étant à température ambiante. En outre, notre nouvelle méthode nous permet de stocker les qubits pendant une durée beaucoup plus longue, à savoir des millisecondes au lieu de microsecondes — ce qui n’était pas possible auparavant. Nous sommes très enthousiastes à ce sujet », a expliqué Eugene Simon Polzik, professeur d’optique quantique à l’Institut Niels Bohr.

Des recherches plus poussées

L’invention devrait permettre de diminuer de façon significative le coût de mise en œuvre de la cryptographie quantique. De plus, elle devrait mieux répondre aux exigences des industries. « Il s’agit d’une technologie beaucoup plus simple qui peut être mise en œuvre plus facilement dans un futur internet quantique », a déclaré Karsten Dideriksen, un doctorant de l’université de Copenhague qui a participé au projet.

Aussi prometteuse soit-elle, cette percée n’est pas près de profiter à nos technologies informatiques. Elle nécessite effectivement encore de longs travaux de recherche et de développement avant de pouvoir être mise en application. Au cours de leurs expériences, les chercheurs de l’Université de Copenhague n’ont d’ailleurs réussi qu’à produire un photon par seconde. À titre de comparaison, les systèmes refroidis peuvent en produire des millions dans le même laps de temps.

Marc Odilon

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