Des chercheurs allemands mettent à jour l’entrelacement de la lumière et du son dans le monde quantique.

Les chercheurs de l’Institut Max-Planck pour la Science de la Lumière (MPL) ont mis au point une méthode novatrice permettant d’entrelacer des photons optiques (particules de lumière) avec des phonons (quasi-particules représentant des ondes sonores). Cette réalisation ouvre de nouvelles perspectives pour l’élaboration de systèmes hybrides en communication et en calcul quantique, marquant un tournant potentiel dans la façon dont nous pourrions manipuler et utiliser les informations quantiques.

Les allemands écrivent un nouveau chapitre dans l’histoire de l’entrelacement quantique

L’entrelacement quantique, ce lien étrange qui permet à des particules de rester connectées quelles que soient les distances les séparant, a traditionnellement été réalisé entre des particules de même nature, comme des photons avec des photons. Toutefois, l’innovation de MPL introduit la possibilité d’entrelacer des types de particules fondamentalement différents, une avancée qui pourrait transformer les technologies de l’information quantique.

Mécanisme de l’entrelacement optoacoustique

Le processus proposé par l’équipe du MPL repose sur la diffusion Brillouin, un phénomène où les photons interagissent avec les vibrations des atomes ou molécules dans un matériau, générant des phonons. Cette interaction entraîne un changement de fréquence de la lumière, qui varie en fonction du mouvement des phonons. Contrairement aux systèmes optomécaniques classiques, cette méthode offre une nouvelle façon de coupler la lumière et le son à un niveau fondamental, permettant de créer des paires entrelacées stables, moins sensibles aux fluctuations de température.

Avantages et potentiel de l’entrelacement hybride

L’entrelacement de photons et de phonons présente plusieurs avantages significatifs. D’une part, il est résilient et adapté pour fonctionner à des températures beaucoup plus élevées que celles requises par les méthodes traditionnelles, réduisant ainsi la dépendance à des équipements coûteux et complexes comme les réfrigérateurs à dilution. D’autre part, cette approche hybride ouvre la porte à des applications dans des domaines variés allant de la communication quantique sécurisée à la computation, en passant par la métrologie quantique et la téléportation quantique.

Implications et applications futures

Les capacités de cette nouvelle technique à manipuler et à contrôler les interactions entre la lumière et le son à un niveau quantique ont le potentiel de révolutionner notre compréhension et notre exploitation des propriétés quantiques des matériaux. En particulier, cela pourrait significativement avancer notre capacité à stocker, à traiter et à transmettre des informations de manière plus efficace et plus sécurisée.

Cet article explore les implications profondes de la nouvelle technique d’entrelacement de la lumière et du son via la diffusion Brillouin, en soulignant son potentiel révolutionnaire pour avancer dans la compréhension et l’utilisation des phénomènes quantiques. En connectant des mondes aussi différents que ceux des photons et des phonons, cette percée scientifique ouvre des portes vers des applications innovantes qui pourraient un jour redéfinir notre approche des technologies de l’information et de la communication, tout en renforçant les bases de la télécommunication quantique et du traitement de l’information.

Source : Max Planck Institute