Code quantique correcteur d'erreurs

La revue scientifique Nature Photonics publie cette semaine un article relatant la démonstration, par un laboratoire de l'Université Technique de Copenhague, d'un code quantique correcteur d'erreurs.


Ce travail, mené par les professeurs Ulrik Andersen de cette université et Gerd Leuchs de l'Institut Max Planck à Erlangen, en Allemagne, est le résultat d'une collaboration avec une équipe belge de l'Université libre de Bruxelles. Le professeur Nicolas Cerf, du centre Quantum Information and Communication de la Faculté des sciences appliquées de l’ULB, a conçu avec son étudiant en thèse, Julien Niset, le schéma théorique de l'expérience qui vient maintenant d'être réalisée avec succès.


On utilise tous les jours des codes correcteurs d'erreurs sans le savoir. Tous les lecteurs de CD et DVD utilisent cette technique permettant une lecture relativement insensible aux petites imperfections à la surface du
disque comme des griffes, des taches ou des poussières.

Les technologies de l'information du futur, développées aujourd'hui dans les laboratoires universitaires, feront appel à des composants de plus en plus miniaturisés. L'étape ultime de ce développement, tel qu'on le prévoit aujourd'hui, reposera sur la manipulation de quanta d'information, l'analogue des bits - les 0 et 1 de l'informatique - au niveau des
atomes et des photons, constituants élémentaires de la matière et de la lumière. Les ordinateurs quantiques, qui exploiteraient ces bits d'information quantique, sont déjà à l'étude dans de nombreux centres de recherche dans le monde depuis une dizaine d'années.

L'article de Mikael Lassen et al. qui paraît dans
Nature Photonics apporte un élément important pour ces technologies de l'information quantique car il procure une résistance face aux erreurs lors de la manipulation, la transmission ou le stockage de ces quanta d'information.

L'équipe danoise et ses collaborateurs belges et allemands ont en effet réalisé un code quantique correcteur d'erreurs qui, s'il est utilisé lors de la transmission par des photons, résiste à la perte de ceux-ci. L'information quantique est répartie en plusieurs faisceaux de lumière et peut être récupérée même suite à la perte des photons d'un de ces faisceaux.


Cette insensibilité est remarquable car les quanta d'information quantique sont réputés extrêmement fragiles: la perte d'un ou quelques photons, grains de lumière presque insaisissables, est en effet souvent inévitable.


Cette expérience, qui est une des toutes premières réalisations expérimentales dans le genre, offre ainsi la perspective de pouvoir un
jour déployer ces technologies de l'information quantique.
Source: Université libre de Bruxelles, ULB

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