Qu’est-ce que la téléportation quantique?
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La téléportation quantique est l’un des phénomènes les plus fascinants de la physique moderne — et contrairement à la science-fiction, elle est réelle, mais très différente de ce qu’on imagine dans Star Trek.
Qu’est-ce que la téléportation quantique ?
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Il s’agit du transfert d’un état quantique d’une particule à une autre, distante, sans déplacement physique de la particule elle-même.
Ce processus repose sur :-
L’intrication quantique : deux particules peuvent être liées de manière à ce que l’état de l’une affecte instantanément l’autre, peu importe la distance.
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Le protocole de téléportation : introduit en 1993 par Bennett, Brassard et d'autres, il permet de transférer l’état d’un qubit (bit quantique) via un canal classique et un lien quantique.
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Elle repose sur un phénomène appelé intrication quantique : deux particules peuvent être liées de telle façon que l’état de l’une influence instantanément l’autre, même à des kilomètres de distance.
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Grâce à cette propriété, des chercheurs peuvent transférer l’état quantique d’une particule à une autre, sans déplacement physique — c’est ça, la “téléportation”.
Téléportation entre ordinateurs quantiques
Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont récemment réussi à téléporter des informations quantiques entre deux ordinateurs à distance. C’est une avancée majeure vers un Internet quantique, où les données pourraient être transmises instantanément et de manière ultra-sécurisée.
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Contrairement aux ordinateurs classiques (qui utilisent des bits 0/1), les ordinateurs quantiques utilisent des qubits, capables d’être dans plusieurs états à la fois.
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Ces qubits peuvent être intriqués, permettant une communication instantanée sans support physique.
Et la téléportation humaine ?
Certains chercheurs pensent que l’informatique quantique pourrait un jour ouvrir la voie à des formes de téléportation plus avancées.
Pour l’instant, on sait seulement copier l’état d’une particule, pas déplacer la matière elle-même.
Quelques exploits scientifiques
| Année | Avancée | Détail |
|---|---|---|
| 2009 | Téléportation d’un atome d’ytterbium | Sur une distance d’un mètre |
| 2016 | Téléportation de photons | Sur 6 à 12 km via fibres optiques |
| 2017 | Projet QUESS (Chine) | Téléportation entre Terre et espace jusqu’à 1 400 km |
| 2025 | Téléportation via Internet public | Un photon téléporté sur 29 km à travers des fibres classiques |
Limites et paradoxes
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Pas de téléportation humaine : on ne téléporte pas la matière, mais l’information quantique. Pour téléporter un humain, il faudrait détruire l’original et reconstruire une copie parfaite — ce qui pose un problème philosophique et éthique majeur.
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Interdiction du clonage quantique : on ne peut pas copier un état quantique sans le détruire. Donc, la téléportation implique une perte de l’original.
Vers un Internet quantique
La téléportation quantique pourrait révolutionner les communications :
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Sécurité absolue : les données ne peuvent pas être interceptées sans perturber le système.
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Transmission instantanée : sans transit physique, les informations voyagent à la vitesse de l’intrication.
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Objectif :Permettre à deux parties (Alice et Bob) de générer et d'échanger une clé secrète commune de manière sécurisée, même si le canal de communication classique est non sécurisé.
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Fonctionnement :Il utilise le principe que toute tentative d'espionnage sur un canal quantique perturbera l'état quantique des particules, ce qui sera détecté par Alice et Bob.
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Sécurité :La sécurité du protocole repose sur les principes fondamentaux de la mécanique quantique, qui garantissent qu'une observation d'un système quantique le perturbe.
Gilles Brassard est un cryptologue canadien reconnu pour avoir jeté les bases de la cryptographie quantique.
- En plus de BB84, Bennett et Brassard ont également inventé le concept de téléportation quantique en 1992.
- Leurs contributions leur ont valu de nombreux prix prestigieux, dont le prix Wolf en physique et le prix Breakthrough en physique fondamentale.
- Le protocole BB84 a été une étape fondamentale vers l'émergence de la cryptographie quantique, et a inspiré de nombreuses variantes.
- Ces travaux sont particulièrement pertinents face à l'avènement des ordinateurs quantiques, qui menacent la sécurité des systèmes cryptographiques actuels.
- Gilles Brassard est un ardent défenseur de la vie privée et plaide pour la protection des communications dans un monde de plus en plus quantique.
