Les premières démonstrations de communication quantique sur des distances de plus en plus grandes ont débuté mais la complexité technique reste difficile à surmonter pour maintenir le signal sur de longues distances, ce dernier étant difficile à maintenir afin de pouvoir le propager.

Sur une fibre optique, le signal ne peut actuellement être transporté que sur quelques centaines de kilomètres à l'aide de répéteurs avant de le perdre.

Une équipe de chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE), en collaboration avec le CNRS, annonce avoir découvert un matériau à base d'ytterbium, un métal du groupe des terres rares, qui permettrait de créer des mémoires quantiques permettant de maintenir l'information quantique représentée par la polarisation d'un photon le temps nécessaire pour assurer sa duplication.

Le nouveau matériau permet de retenir les photons pendant environ une seconde et assurer la synchronisation qui donnera la possibilité de transférer le signal jusqu'au prochain répéteur, tout en offrant une bonne protection contre les perturbations extérieures mais aussi, point important, en pouvant fonctionner à haute fréquence.

D'autres candidats testés, comme l'europium ou le praséodyme, n'offrant pas autant de possibilités, les chercheurs se sont penchés sur l'ytterbium, peu étudié jusqu'alors.

L'application de champs magnétiques fins permet de donner aux atomes d'ytterbium un état d'insensibilité aux perturbations de leur environnement (ou "point magique") très pratique pour réaliser la capture du photon porteur d'information quantique et sa duplication.

Ces travaux ouvrent la voie à la création de mémoires quantiques à base d'ytterbium pouvant potentiellement servir à la création d'un "réseau quantique mondial" inviolable (au moins aux tentatives d'écoute directe du signal).

Source : CNRS