Les premiers pas de la communication quantique à Nice

Des chercheurs du laboratoire Inphyni préparent la mise en réseau des ordinateurs du futur. Leur but : envoyer des informations de manière synchronisée et sécurisée.

Grâce aux efforts de Google ou d’IBM, l’ordinateur quantique – machine dont le fonctionnement repose sur la physique des particules –devient peu à peu une réalité. Mais comment fera-t-on dans le futur pour que ces appareils travaillent ensemble ou échangent des informations ? Cette question mobilise déjà de nombreux chercheurs. A l’Université Côte d’Azur, les expérimentations prennent même une tournure concrète grâce aux efforts d’Inphyni, un laboratoire de physique. Celui-ci met au point les premières briques d’un système de communication quantique qui reliera le campus Valrose au centre Inria Sophia-Antipolis, grâce à de la fibre optique et à des photons intriqués.

« Ces particules élémentaires de lumière peuvent être séparées, envoyées en deux endroits différents et rester parfaitement corrélées », explique Virginia D’Auria, enseignante-chercheuse et membre d’Inphyni. En d’autres termes, les mesures effectuées sur les deux éléments donnent toujours les mêmes résultats. Cette propriété, uniquement observée dans le monde de l’infiniment petit et baptisée « intrication », joue un rôle central. « C’est elle qui permet aux ordinateurs quantiques en développement de procéder à des

calculs en parallèle et donc de surpasser – pour certains types de problèmes – nos supercalculateurs actuels. C’est elle aussi qui permet de véhiculer de l’information d’un bout à l’autre d’un réseau de manière sécurisée », détaille Virginia D’Auria.

L’intrication permet en effet de s’assurer qu’une clef de chiffrement a bien été délivrée sans être interceptée, en vérifiant par exemple le degré de corrélation entre deux photons. Mais pour que ce système fonctionne, il doit aussi être parfaitement synchronisé. Une caractéristique sur laquelle planchent justement les physiciens de Nice. « A la manière d’Internet, les réseaux de communication quantiques que nous imaginons fonctionnent avec des noeuds, détaille Virginia D’Auria. Entre eux, des particules voyagent sur de longues distances et doivent se retrouver au même endroit au même moment. Cette synchronisation est extrêmement difficile à mettre en place, mais grâce à un signal d’horloge optique, nous avons démontré que cela pouvait fonctionner sur une distance de 100 kilomètres. » Reste maintenant à passer à la pratique. La fibre, mise à disposition par Orange, pourrait permettre à Inphyni de réaliser une première démonstration d’ici à la fin de l’année.