Cet article est publié en partenariat avec Quora, plateforme sur laquelle les internautes peuvent poser des questions et où d'autres, spécialistes du sujet, leur répondent.
La question du jour: «À quoi sert l'intrication quantique?»
La réponse de Jules Ruest:
Excellente question, c'est pourquoi il me fait plaisir d'y répondre en étant le plus clair possible dans mes explications. Avant tout, avant de répondre directement à cette question, j'aimerais expliquer ce qu'est l'intrication quantique.
Il faut dire que ce phénomène défie l'entendement. L'intrication quantique réfère à l'existence d'un lien invisible entre deux particules qui ont été émises en même temps, quelle que soit la distance qui les sépare. De la sorte, si l'état de l'une d'elles se modifie, celui de sa jumelle change de façon instantanée, comme s'il s'agissait d'un seul et même système.
«Quand on “touche” un objet d'une paire d'objets intriqués, le deuxième tressaille, malgré la distance», résume Nicolas Gisin, physicien suisse et professeur de physique à l'Université de Genève. Ce phénomène a été vérifié maintes fois en laboratoire depuis les années 1970. Ne me demandez pas comment c'est possible, les scientifiques eux-mêmes s'arrachent les cheveux depuis des décennies afin d'expliquer ce phénomène.
Pour l'instant, on ne comprend rien au sujet de ce lien invisible. Mais malgré tout, comprenant son mécanisme, de nombreuses recherches ont été entreprises afin d'exploiter cette fabuleuse propriété dans les domaines de l'information quantique, tels que la cryptographie quantique, la téléportation quantique et l'ordinateur quantique.
Cryptographie quantique
Elle exploite les principes de l'intrication quantique pour rendre un message incompréhensible à toute personne qui l'aurait intercepté, à l'exception de la personne à laquelle il est destiné.
Dans la mesure où il est impossible de cloner une information intriquée sans qu'elle soit détruite, ou de mesurer un état quantique sans le modifier, la lecture de l'information par un intrus serait immédiatement détectée par les destinataires du message.
Téléportation quantique
Il ne s'agit pas ici de téléporter réellement les objets ou les personnes comme dans Star Trek, mais plutôt de mettre en place un protocole de communication consistant à transférer l'état quantique d'un système vers un autre système similaire et séparé spatialement du premier en mettant à profit l'intrication quantique.
Ordinateur quantique
Un ordinateur quantique est l'équivalent d'un ordinateur classique, sauf que ses calculs sont effectués à l'échelle atomique. Il se base sur les lois de la physique quantique, qui s'intéresse au comportement de la matière et de la lumière au niveau microscopique.
À cette échelle, des phénomènes étranges, totalement contre-intuitifs, se produisent. Un objet peut être dans plusieurs états tant qu'on ne l'a pas mesuré: c'est le principe de la superposition quantique. Et deux objets peuvent s'influencer même en étant séparés d'une grande distance: c'est le principe de l'intrication quantique.
L'intrication quantique est un domaine de recherche fascinant qui ne cesse d'étonner et pour lequel de nouveaux champs de recherches verront certainement le jour à l'avenir.
