La course à la création d'un Internet quantique

L’Europe s’efforce de créer une nouvelle infrastructure réseau plus sécurisée, basée sur la physique quantique, qui aiderait à empêcher les pirates informatiques de voler des informations.

L’Europe, la Chine et les États-Unis investissent dans le développement des ordinateurs quantiques et d’Internet. Photo : metamorworks — L’Europe, la Chine et les États-Unis investissent dans le développement des ordinateurs quantiques et d’Internet. Photo : *metamorworks*

En mai 2023, le Dr Benjamin Lanyon de l’Université d’Innsbruck en Autriche a fait un grand pas vers la création d’un nouveau type d’Internet. Il a transmis des informations le long d’un câble à fibre optique de 50 kilomètres, en utilisant les principes de la physique quantique. L'information en physique quantique est différente des chiffres binaires qui sont les unités de données stockées et traitées par les ordinateurs, le cœur du World Wide Web d'aujourd'hui. Le monde de la physique quantique se concentre sur les propriétés et les interactions des molécules, des atomes et même des particules plus petites telles que les électrons et les photons. Les bits quantiques, ou qubits, offrent la possibilité de transmettre des informations avec plus de précision, contribuant ainsi à prévenir le cybervol.

Lanyon affirme que ses recherches rendront l’Internet quantique possible dans les villes, avec pour objectif de couvrir à terme les distances interurbaines. Sa découverte s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche de l’Union européenne (UE) visant à se rapprocher d’un Internet quantique. Baptisé Quantum Internet Alliance (QIA), le projet rassemble des instituts de recherche et des entreprises à travers l'Europe. QIA a reçu un financement de 25,5 millions de dollars de l'UE sur 3,5 ans, jusqu'à fin mars 2026, selon Phys.org .

« L’Internet quantique ne remplacera pas l’Internet conventionnel, mais le complétera plutôt », a déclaré Stephanie Wehner, professeur d’information quantique à l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas et coordinatrice du QIA.

Un concept important en physique quantique est l’intrication quantique. Si deux particules sont intriquées, quelle que soit leur distance dans l’espace, elles possèdent toujours des propriétés similaires. Par exemple, les deux ont le même « spin », qui représente la direction du moment angulaire intrinsèque d’une particule élémentaire. L’état de spin d’une particule n’est pas clair tant qu’il n’est pas observé. Avant cela, ils étaient dans un état appelé superposition. Mais lorsqu'on les observe, les états des deux particules sont bien définis.

Ceci est très utile dans la communication sécurisée. Ceux qui interceptent subrepticement des données de transmission quantique laisseraient une trace claire en modifiant l’état de la particule observée. « Nous pouvons utiliser les propriétés de l’intrication quantique pour obtenir un moyen de communication sécurisé même si l’attaquant dispose d’un ordinateur quantique », explique Wehner.

Les capacités de communication sécurisées obtenues par l’Internet quantique pourraient ouvrir une gamme d’applications beaucoup plus large que l’Internet traditionnel. Par exemple, en médecine, l’intrication quantique permet la synchronisation des horloges, améliorant ainsi la chirurgie à distance. Pour l’astronomie, les télescopes effectuant des observations à distance pourraient « utiliser l’Internet quantique pour créer une intrication entre les capteurs, fournissant des images du ciel de bien meilleure qualité », a déclaré Wehner.

Le défi consiste désormais à étendre l’Internet quantique pour utiliser de nombreuses particules sur de longues distances. Lanyon et ses collègues ont également démontré que la communication non seulement entre les particules individuelles mais aussi entre les faisceaux de particules (dans ce cas, les photons de lumière) augmente le taux d'intrication entre les nœuds quantiques. L’objectif ultime est d’étendre le nœud quantique sur une plus grande portée, peut-être 500 kilomètres, créant une sorte d’Internet quantique qui pourrait connecter des villes éloignées, similaire à l’Internet traditionnel.

En dehors de l’Europe, la Chine et les États-Unis ont également fait des progrès dans le domaine de l’informatique quantique et de l’Internet ces dernières années. L’Europe progresse dans le développement d’infrastructures spatiales et terrestres intégrées pour des communications sécurisées, un élément essentiel de l’Internet quantique.

An Khang (selon Phys.org )

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