Impulsions lumineuses sous contrôle : une nouvelle puce pour la communication quantique express
La lumière peut servir de messager pour transporter des messages secrets. Mais pour que le messager ne perde aucune lettre, il faut l'accueillir et le vérifier très rapidement. La nouvelle puce en fine couche de niobate de lithium agit comme un tourniquet qui s'ouvre et se ferme en quelques milliardièmes de seconde, laissant passer les impulsions lumineuses au bon moment.
Auparavant, de tels tourniquets étaient encombrants et lents. Ici, la lumière arrive sur la puce et le champ électrique modifie instantanément son trajet. La vitesse de commutation dépasse 30 milliards de fois par seconde, soit plus rapide qu'un battement d'aile de mouche. Grâce à cela, la puce parvient à séparer les photons vers différentes sorties selon leur temps d'arrivée.
En pratique, cela signifie qu'une clé secrète peut être transmise par fibre optique sans pause ni délai. Dans l'expérience, la clé a été générée à une vitesse de 25 000 bits par seconde et a fonctionné de manière stable pendant 12 heures d'affilée. C'est comme si vous tapiez du texte à 25 000 caractères par seconde pendant 12 heures sans faire une seule erreur.
Le dispositif sait aussi choisir sous quelle forme mesurer la lumière reçue, comme si l'on ajustait le tourniquet à différentes largeurs de passage. Cela élimine la principale faille par laquelle un intrus pourrait écouter la conversation. Désormais, la communication devient non seulement rapide, mais aussi réellement sécurisée.
Le niobate de lithium est un cristal transparent qui modifie ses propriétés optiques sous l'effet d'un champ électrique. C'est pourquoi il est devenu la base des commutateurs de lumière ultrarapides.
Dans la série « Star Trek », on utilise le subspace pour communiquer instantanément sur de longues distances. Ici, il s'agit de réseaux terrestres à fibre optique, mais la vitesse et la sécurité sont déjà presque dignes de la science-fiction.