Téléportation quantique entre un photon télécom et un cristal

 

Téléportation quantique entre un photon télécom et un cristal

La téléportation quantique permet de transmettre des états entre des systèmes n’ayant jamais interagi entre eux.
Cette technique, fondée sur l’intrication quantique, peut être utilisée en cryptographie quantique afin de garantir une sécurité extrême dans le transfert d’informations. Pour la première fois, une collaboration menée par l’équipe de Nicolas Gisin à l’Université de Genève (Suisse) et associant l’Université de Paderborn (Allemagne), le NIST (USA) et l’IRCP a démontré la téléportation quantique via des fibres optiques sur une distance record de 25 km. L’originalité de cette nouvelle expérience, compatible avec le réseau de télécommunication actuel, réside dans le  stockage de l’état d’un photon dans des cristaux dopés par des ions de terre rare jouant le rôle de mémoire quantique.
Ces cristaux de silicate d’yttrium dopé néodyme ont été élaborés à l’IRCP dans le cadre de la thématique ’cristaux et dynamique des systèmes quantiques’ animée par Philippe Goldner et Alban Ferrier.
  Les propriétés clés de ces matériaux de haute pureté sont la longue durée de vie des cohérences optiques et leur forte absorption, qui permettent d’obtenir une mémoire quantique efficace. Ce travail, qui ouvre de nouvelles perspectives pour le déploiement de la cryptographie quantique sur de longues distances, a été publié dans la revue Nature Photonics le 21 septembre dernier.

Plus d’information:

Figure 1 : Schéma de principe de l’expérience de téléportation quantique. Les cristaux de Y2SiO5 (’Quantum memory’ - photographie de droite) se trouvent dans un cryostat à basse température symbolisé par un cercle bleu à droite du schéma.