Physique quantique : Téléportation d'information

Notion introduite en 1993 par des chercheurs de l'université de Montréal et réalisée expérimentalement sur un photon en 1997 en Autriche et en Italie, puis à grande échelle sur un faisceau laser en 2002 en Australie, à Canberra.

Jusqu'à récemment, la téléportation n'était pas prise au sérieux par les scientifiques, parcequ'on pensait que cela violait le principe d'incertitude de la mécanique quantique, qui interdit toute mesure ou forme de copie de la totalité des informations d'un atome ou d'un objet. Suivant ce principe d'incertitude, plus on mesure un objet précisément, plus il est perturbé par le procédé de lecture jusqu'à atteindre un moment où l'état de l'objet original a été complètement détruit; en n'ayant toujours pas extrait assez d'information pour faire une réplique exacte de l'original. Si on ne peut pas extraire assez d'information d'un objet pour le copier, alors aucune copie parfaite ne peut être faite. Mais la corrélation de particules via l'effet EPR rend la chose possible.

Selon la théorie de la physique quantique, deux particules, en l'occurrence des photons, peuvent être reliées dans ce qu'on appelle un enchevêtrement quantique. Prenons deux faisceaux, A et B, ainsi enchevêtrés et disposés aux deux extrémités d'une table. En dirigeant un laser qu'on veut téléporter, disons Z, sur A à un bout de la table, l'état des particules du faisceau Z sont transmises à A. Puisque A est enchevêtré avec B, le nouvel état de A est ensuite transmis à B, situé à l'autre bout de la table. Le faisceau Z du départ est détruit, et un faisceau équivalent Z' est créé.

Fonctionnement de la téléportation d'information:

Voir ici une explication pédagogique très détaillée du mécanisme

1) Les objets A et B sont donc d'abord mis en contact puis séparés (ils sont corrélés). L'objet B est envoyé à la station émettrice, pendant que l'objet A est envoyé à la station réceptrice.

2) A la station émettrice, l'objet B copie la propriété de l'objet original Z à téléporter, ce qui change les états des objets B et Z individuellement. L'information de l'objet B est tranférée à la station réceptrice par A car l'objet A est corrélé à B.

3) L'objet A doit subir plusieurs traitements afin de récupérer les informations de l'état antérieur de Z. Il faut d'abord qu'au niveau de la station émettrice, l'état de B+Z soit mesuré (ce qui change irrémédiablement l'état de B+Z en interagissant avec le système de mesure et on ne peut plus les mesurer). Puis cette mesure est envoyée à la station réceptrice par un moyen de communication normal. Lorsque la station réceptrice prend connaissance de cette mesure, elle est en moyen de retrouver l'état initial de Z.

On a ainsi téléporté un état de la matière, qui a été recopié instantanément à par un couple de particules corrélées, et non la matière elle-même. On est donc encore loin de la téléportation des atomes. Les applications visées par ces recherches concernent essentiellement les télécommunications et le transfert d'information.

Compilé de:

http://www.cybersciences.com/Cyber/3.0/N2830.asp

http://www.research.ibm.com/quantuminfo/teleportation/

http://www.sciencesetavenir.com/archives/624/La_mag.php