On peut découper une impulsion lumineuse en courtes fenêtres temporelles, comme on découpe un train en wagons. Si deux photons naissent ensemble et que leurs wagons sont rigidement liés — l'arrivée de l'un dans une fenêtre donnée garantit que l'autre est arrivé dans la fenêtre appariée — on appelle cela l'intrication temporelle. Elle ne craint pas les canaux faibles : même lorsque certaines impulsions sont perdues, les paires restantes conservent leur cohérence.
Dans cette nouvelle étude, les physiciens ont construit une source de telles paires, en privilégiant la simplicité et un fonctionnement stable sur la durée. Au lieu de montages encombrants, un dispositif compact qui produit des paires de photons brillantes avec intrication temporelle. La qualité de l'intrication a été vérifiée par une nouvelle méthode : les photons sont passés à travers deux interféromètres imbriqués (des dispositifs où la lumière est divisée puis recombinée, accumulant une différence de phase). Si les phases coïncident de la manière prédite, l'intrication est authentique.
Ensuite, le même flux de données a été traité avec un nouveau protocole de distribution quantique de clé. Sa particularité est sa flexibilité : un seul ensemble de mesures permet de modifier le nombre de fenêtres temporelles et leur durée après l'expérience, comme si l'on réécrivait l'horaire des trains sans renvoyer le convoi. Cela aide à choisir les réglages pour lesquels la vitesse de génération de la clé est maximale pour une ligne donnée.
Il s'est avéré qu'en cas de fort bruit et de pertes, il est plus avantageux d'utiliser non pas deux états (arrivé/pas arrivé), mais davantage — trois, quatre, cinq fenêtres temporelles. Dans ces modes, la clé est générée plus rapidement qu'avec le schéma binaire habituel. Cela signifie que pour les communications à longue distance sur fibre optique standard, l'intrication temporelle pourrait devenir un outil pratique, et non plus seulement une curiosité de laboratoire.
L'intrication temporelle ressemble à deux danseurs qui se tournent toujours en même temps, même si l'un danse dans une salle bruyante et l'autre derrière un mur.