Imaginez un mode de communication inviolable que seuls deux appareils connectés puissent émettre et recevoir. Où des ordinateurs traitent l’information de manière complexe quasi instantanément. Ce n’est pas du domaine du rêve mais bien de la recherche de pointe, et de nombreuses équipes travaillent dans le monde entier pour maîtriser un phénomène physique qui pourrait rendre tout cela possible, ce que les spécialistes nomment « intrication quantique ».

Les uns parlent de « téléportation », d’autres de transmission d’informations (même s’il est nécessaire d’ajouter un canal « classique » pour cela). Le phénomène, qui appartient au royaume de la mécanique quantique, apparaît tellement fantastique qu’Einstein lui-même l’avait surnommé « l’action effrayante à distance. »

Aujourd’hui, la théorie de la relativité rend bien compte des phénomènes qui se situent à notre échelle ou à celle de l’univers. De son côté, la physique quantique décrit bien ce qui se passe au niveau des particules. Les réconcilier est un peu le Graal de la science. L’intrication quantique, comme son nom l’indique, dépend de la seconde et n’est pas expliquée par la première.

Imaginez deux billes situées l’une à New York et l’autre à Paris, capables de changer de couleur lorsqu’on les touche. Vous effleurez la bille parisienne et elle devient verte. Au même moment, la bille de New York devient verte également. Et ce sans caméra, sans onde, sans faisceau lumineux… rien pour relier les deux billes. A notre échelle, on imagine mal comment parvenir à ce résultat. Au niveau des particules, c’est pourtant possible : on peut « téléporter » l’état d’une particule à une autre malgré la distance.

Une distance qui, en théorie, pourrait être aussi grande qu’on le souhaite. En pratique, des scientifiques chinois sont parvenus en 2017 à « téléporter » l’état d’un photon à un autre sur une distance de 1 200 kilomètres.

Une équipe de physiciens de l’université de Glasgow (Ecosse) a réalisé un autre exploit, celui de produire une image du phénomène, la toute première de l’histoire. Ces scientifiques, qui publient les résultats de leurs travaux dans la revue « Science Advances », ont utilisé un appareil extrêmement sensible capable de détecter des photons uniques. Ils ont pu ainsi capturer une fantastique image de deux particules de lumière (des photons) reliées par la fameuse intrication, changeant d’état simultanément.

Intrication quantique Einstein l’a décrit comme “une action fantôme à distance”. Pour la première fois, les scient… https://t.co/o4vSEhOo77 —IRISAinstitut(@IRISA)

« L’image que nous avons réussi à capturer est une démonstration élégante d’une propriété fondamentale de la nature, vue pour la première fois sous la forme d’une image », se félicite le Dr Paul-Antoine Moreau, auteur principal de l’étude. « C’est un résultat excitant qui pourrait être utilisé pour faire avancer le domaine émergent de l’informatique quantique et mener à de nouveaux types d’imagerie. »