New Form of Light
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L'informatique quantique s'appuie sur des mécanismes bizarres comme les atomes hyper-refroidis et la superposition quantique pour faire des calculs apparemment impossibles, mais maintenant les scientifiques ont fait une percée encore plus étrange : ils ont créé une nouvelle forme de lumière, qui pourrait s'avérer essentielle pour la révolution de l'informatique quantique. Cette découverte est le fruit d'une recherche menée conjointement par le MIT et Harvard, les auteurs de l'étude, Vladan Vuletic et Mikhail Lukin, ayant dévoilé leurs résultats aujourd'hui dans Science.

La grande leçon à tirer de leurs recherches est que les photons, qui n'interagissent normalement pas entre eux, peuvent être forcés de se regrouper en paires ou en triplets lorsqu'ils passent à travers un nuage hyper-refroidi d'atomes de rubidium, où les photons rebondissent d'un atome à l'autre comme des petites boules. Ces photons forment temporairement un "polaritron", un hybride entre un photon et un atome lorsqu'ils passent au travers des atomes de rubidium.

Lorsque deux photons s'unissent avec le même atome, ils peuvent être attachés ensemble et se détacher de l'atome avec leur liaison encore intacte, formant de minuscules groupes de photons qui "se souviennent" du processus qui les a formés : selon le co-auteur Sergio Cantu, « Quand les photons traversent le médium, tout ce qui se passe dans le milieu, ils "se souviennent" quand ils en sortent. »

Cela signifie que les scientifiques peuvent créer "de nouveaux états quantiques de lumière et d'enchevêtrement quantique à la demande". Ce phénomène physique le moins prisé par Einstein (il l'avait qualifié « d'action à distance effrayante »), l'enchevêtrement quantique, se produit lorsque deux particules sont liées, de sorte que lorsque l'une change, l'autre le fait aussi.

Même si les particules sont séparées et placées très loin l'une de l'autre, vous pouvez toujours connaître l'état des deux particules en n'observant qu'une seule d'entre elles, et même "envoyer" des messages à distance en changeant l'état d'une seul des deux.

Si vous assemblez suffisamment de ces particules entrelacées, vous pouvez commencer à encoder les données en les utilisant comme des bits dans un ordinateur normal. C'est là que l'angle de calcul quantique entre en jeu - avec des photons emmêlés, les données pourraient être transmises entre les particules presque instantanément.

Donc, pour résumer : les ordinateurs quantiques du futur peuvent fonctionner en utilisant des particules de lumière entrelacées.

Même les problèmes d'optimisation apparemment insolubles peuvent être résolus en quelques secondes avec ce type de calcul, alors que les supercalculateurs modernes (opérant sur des circuits standard non performants) peuvent prendre des centaines d'années. Pas étonnant que Google veuille gagner la "suprématie quantique".