« Nous voulions repousser les limites de ce type de recherche et prendre des mesures importantes pour réaliser à la fois des applications réelles pour les communications et les réseaux quantiques et tester des idées de physique fondamentale. Donc, quand nous l'avons finalement fait, l'équipe était ravie, très fière d'avoir atteint ces résultats de haute qualité. Et nous sommes très heureux de pouvoir passer à la phase suivante, en utilisant le savoir-faire et les technologies de ce travail vers le déploiement de réseaux quantiques », déclare Panagiotis Spentzouris, responsable du programme des sciences quantiques au Fermilab.

Schéma du protocole expérimental impliquant Alice, Bob et Charlie.

Les chercheurs affirment que leur expérience utilise un équipement « prêt à l'emploi » compatible à la fois avec l'infrastructure de télécommunications existante et les technologies quantiques émergentes. Les résultats « fournissent une base réaliste pour un Internet quantique haute fidélité avec des dispositifs pratiques », selon l'étude publiée dans la revue PRX Quantum.

Tout domaine qui repose sur les ordinateurs serait affecté par la réalisation de cette technologie, bien qu'une grande partie du potentiel futur des réseaux quantiques tourne autour de la cryptographie, des algorithmes de recherche, des services financiers et des simulations quantiques qui pourraient modéliser des phénomènes complexes.

Informatique quantique.

L'informatique quantique fait parler d'elle depuis des années, et cette étude nous rapproche de sa réalisation à une échelle pratique. Maintenant que le Fermilab, Caltech et ses partenaires ont démontré cette étape clé vers ces réseaux, l'équipe prévoit de développer davantage la technologie de l'information quantique en construisant un réseau à l'échelle métropolitaine, appelé Illinois Express Quantum Network, autour de Chicago.

« Il y a de nombreux fronts que nous devons faire avancer. À la fois dans les applications de la communication quantique et des technologies de réseau et dans l'avancement de l'ingénierie des systèmes. Nous travaillons déjà d'arrache-pied au développement de l'architecture, des processus et des protocoles pour les réseaux quantiques et à l'optimisation de certaines mesures, notamment le taux de communication et la portée », conclut Spentzouris.