Un atome dans un piège à miroir : un pas vers l'Internet quantique express
Un dispositif de la taille d'un grain de sable : un minuscule miroir en forme de coupelle maintient un atome unique de rubidium et recueille la luminescence qu'il émet sous le faisceau laser. Les particules de lumière capturées sont acheminées dans une fibre optique — l'ensemble est réglé avec précision et ne se dérègle pas même en cas de secousses.
Le principal exploit est l'intrication fiable entre l'atome et le quantum de lumière. L'intrication signifie : en mesurant une particule, vous connaissez instantanément l'état de l'autre, où qu'elle soit. La fidélité de cette liaison a atteint 93 %, et après correction des erreurs de lecture, 98 %. Les bases ont été posées par les lauréats du prix Nobel Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger.
Ironie : le miroir parabolique, une invention antique, l'arme légendaire d'Archimède pour enflammer les navires ennemis, capture aujourd'hui la lumière d'atomes individuels avec une efficacité de 5 % (et 9 % après couplage à la fibre optique). Cette conception a été reproduite dans deux laboratoires, prouvant sa modularité. De tels nœuds peuvent être produits en masse, assemblant l'Internet quantique à partir de blocs prêts à l'emploi.
Les miroirs paraboliques sont anciens : selon la légende, Archimède les utilisait pour enflammer les navires romains. Aujourd'hui, ils capturent des particules de lumière individuelles.
L'idée d'intrication a inspiré la création des ansibles — des appareils de communication instantanée interstellaire dans les romans d'Ursula Le Guin.