Trois ans après l’annonce dans la revue Nature de la première téléportation quantique à longue distance, l’équipe pionnière du prof. Nicolas Gisin, de la Section de physique de l’Université de Genève (UNIGE), vient de réaliser un nouvel «exploit»: les scientifiques sont en effet parvenus à effectuer leur téléportation dans des conditions «ordinaires», c’est-à-dire avec un câble de fibres optiques standard et dans le respect de la chronologie que cet exercice réclamerait s’il devenait usuel. Au plan scientifique, le principe reste le même - le transfert d’une propriété d’un photon sur un autre photon -, mais la performance se situe cette fois surtout au niveau des modalités de l’expérimentation. Les chercheurs ont en quelque sorte réussi à passer d’un exercice in vitro à une pratique in vivo. Publiés dans le Journal de la société américaine d'optique, ces résultats attestent du talent des physiciens de l’UNIGE, qui sont parmi les seuls au monde à maîtriser la mise en œuvre de telles expériences.

C’était le 30 janvier 2003, la revue Nature annonçait que l’équipe du prof. Nicolas Gisin, de la Section de physique de l’UNIGE, venait de réaliser la première téléportation à longue distance de l’histoire, soit le transport de l’état d’un photon sur un autre photon éloigné de 2 km. Et tout cela, sans que les propriétés du photon n’existent jamais en aucun endroit intermédiaire. L’expérience pouvait alors être comparée à l’envoi d’un fax, mais à deux différences notables près: d’une part, l’original du fax n’existe plus sur son lieu de départ aussitôt qu’il a atteint son point d’arrivée, d’autre part, nul ne peut l’intercepter entre ces deux points!

A quelques mètres de là…
Aujourd’hui, l’équipe du prof. Nicolas Gisin réalise une nouvelle performance de ce type: une téléportation quantique dans des conditions «ordinaires», à savoir avec des câbles courants de fibres optiques et en mettant en place chaque élément du dispositif de manière chronologique. L’expérience a ainsi vu le photon être téléporté depuis le laboratoire des chercheurs à l’UNIGE jusqu'au central de Swisscom de Plainpalais. L'intrication – le dispositif complexe qui autorise la téléportation – avait alors été installée entre les deux endroits avant que le photon à téléporter ne soit créé. Les scientifiques se sont, de ce fait, approchés significativement d’une téléportation dans un environnement «monde réel».

D’un point de vue technique, le succès de leur entreprise était particulièrement lié à la stabilité des effets d’interférence quantique au sein de l’expérience. Là, les scientifiques ont réussi à mettre au point un système de stabilisation actif qui permet de garder les photons intacts via la maîtrise des paramètres de l’exercice, notamment des amplitudes thermiques. Ils sont par ailleurs parvenus à stocker les photons dans l’attente du transfert de leur propriété.

De l’état de la matière
Il faut, à ce titre peut-être rappeler que c’est l’état quantique de l’objet - sa structure élémentaire ultime - qui est téléporté. En effet, seule la structure est en réalité téléportable, la «matière» étant présente au point de départ comme au point d'arrivée. Avant la téléportation, la «matière» du point de départ est structurée et celle du point d'arrivée déstructurée. Après la téléportation, c'est l’inverse, la structure ultime - jusqu’à l’échelle la plus fine concevable par les physiciens - étant alors portée par la matière du lieu d'arrivée.

Ces résultats inédits sont, dès à présent, sous presse dans le Journal de la société américaine d'optique. S’ils véhiculent sans conteste avec eux une bonne dose d’imaginaire et de rêve, ils représentent surtout un nouveau pas dans le domaine de la physique quantique, un domaine dans lequel les scientifiques de l’UNIGE excellent plus que jamais.

Pour tout renseignement complémentaire, n'hésitez pas à contacter:
le prof. Nicolas Gisin au 022 379 65 97

Genève, le 15 juin 2006