Oxford maintient l’intrication quantique pendant 10 secondes

Dans un laboratoire de l’université d’Oxford, quatre atomes partagent désormais un même état quantique, et celui-ci survit pendant 10 secondes. Des atomes de strontium et de calcium sont placés en deux endroits différents. Les sources présentent ce résultat comme une durée d’intrication record, qui ouvre la voie à des liens plus longs entre atomes.

Un ordinateur quantique fonctionne avec des qubits, des unités capables de prendre plusieurs valeurs à la fois. Leur véritable force provient de l’intrication : lorsque deux qubits sont intriqués, l’état de l’un détermine celui de l’autre, même s’ils ne sont pas physiquement connectés. Multipliées sur un grand nombre de qubits, ces corrélations permettent à une machine quantique d’explorer ensemble de nombreuses possibilités. L’intrication permet aussi aux processeurs quantiques d’échanger de l’information sans partager les qubits eux-mêmes, ce qui constitue le fondement de l’informatique quantique distribuée.

La méthode d’Oxford procède en deux étapes. La lumière relie les atomes de strontium entre les deux sites. Des opérations locales étendent ensuite l’intrication aux atomes de calcium, de sorte que les quatre atomes forment un état partagé. Le calcium est là pour sa stabilité : il est moins sensible au bruit magnétique que le strontium, et il préserve l’état quantique beaucoup plus longtemps. Utiliser deux types d’atomes a également surpassé l’approche à type unique, qui ne maintenait l’intrication que quelques millisecondes. « Différents types d’atomes offrent des avantages et des inconvénients différents pour les applications quantiques », a déclaré Dougal Main, chercheur à Oxford. « Disposer de plus d’un type dans son ordinateur quantique permet de tirer le meilleur de chacun. »

Ce qui change pour le domaine, c’est la capacité à maintenir plus longtemps la coordination d’atomes éloignés. Gabriel Araneda, également à Oxford, a évoqué des usages qui en dépendent : « Cela pourrait concerner l’informatique quantique, des mesures plus sensibles réalisées à distance, et des comparaisons entre différents types d’horloges atomiques. » Le gain profite d’abord aux chercheurs et aux futurs réseaux quantiques ; les sources ne donnent ni calendrier, ni chiffres sur la fréquence des défaillances du lien, ni plan d’extension au-delà de quatre atomes. Un lien de 10 secondes constitue un résultat de laboratoire remarquable, mais pas encore un service que quiconque peut acheter.