Un nouveau protocole quantique chinois repousse les limites de distance et de vitesse dans les réseaux à fibres optiques

Selon plusieurs médias, des scientifiques de l'Université des sciences et technologies de Chine ont réussi à déployer un réseau de relais quantiques multimodes, parvenant à établir un état d'intrication matière-matière sur une distance de 14,5 kilomètres.

Ce système, baptisé « Xinghan-2 », a fait l'objet d'une publication détaillée le 7 mai dans la revue Nature Photonics. Il résout un goulot d'étranglement majeur des communications quantiques en permettant d'atteindre simultanément des débits de transmission élevés et une grande fidélité.

Les relais quantiques sont considérés comme des éléments essentiels du futur Internet quantique, car ils contribuent à prévenir la déperdition du signal sur de longues distances en divisant les canaux de communication en segments plus courts. Les approches antérieures impliquaient souvent un compromis entre la vitesse élevée permise par l'interférence de photons uniques et la haute précision offerte par l'interférence de deux photons. Dirigée par Li Chuanfeng et Zhou Zongquan, l'équipe de recherche a mis au point un protocole de mesure temporelle permettant aux photons d'arriver aux stations intermédiaires à des instants différents. En recourant à une mémoire quantique multimode pour stocker et récupérer ces photons à la demande, le système s'affranchit de la nécessité d'une arrivée simultanée des photons.

Selon M. Li, ces travaux permettent d'atteindre la plus longue distance jamais rapportée pour une intrication matière-matière, notant le passage d'une preuve de concept en laboratoire à une application au sein d'un réseau urbain. Il a ajouté que l'approche multimode constitue une voie technique fondamentale pour les futurs réseaux.

De leur côté, les évaluateurs de Nature Photonics ont relevé que le débit de distribution d'intrication du système est plus de 100 fois supérieur à celui des relais quantiques métropolitains précédents. Le réseau a maintenu une fidélité d'intrication de 78,6 % sur l'ensemble du parcours de 14,5 kilomètres, tout en exploitant l'infrastructure de fibre optique existante.