Le satellite quantique de la Chine ouvre une nouvelle ère

Le lancement imminent du premier satellite de communication quantique au monde est pressenti pour ouvrir une nouvelle ère dans le développement par la Chine de la technologie quantique.

Mystérieuse et déroutante, l'étude des particules quantiques - plus petites que des atomes - a trouvé son application dans des domaines aussi divers que le traitement informatique, les lasers et la technologie nucléaire.

D'ici quelques jours, la Chine devrait lancer le premier satellite de communication quantique au monde. Parmi les préparations intenses de ce satellite quantique, les scientifiques espèrent qu'ils arriveront à résoudre l'un des phénomènes les plus étranges de la physique quantique : l'intrication quantique. En faisant rayonner les photons intriqués individuels entre l'espace et les stations terrestres, le satellite devrait être capable de tester si la propriété d'intrication quantique peut couvrir des distances aussi importantes.

« Nous avons la technologie pour produire des paires de photons intriqués sur le satellite », explique Pan Jianwei, membre de l'Académie chinoise des sciences et scientifique en chef du projet de satellite de communication quantique chinois. Un photon d'une paire intriquée sera envoyé vers une station à Delingha dans la province du Qinghai, et le second, soit vers une station à Lijiang dans la province du Yunnan, soit à Urumqi dans la région du Xinjiang. La distance entre les deux stations terrestres est approximativement de 1200 km.

Comment la communication quantique changera-t-elle nos vies, notamment dans une époque d'attaques informatiques, d'écoutes électroniques et de fuites d'information ?

Basé sur le phénomène qu'une particule quantique peut agir comme si elle était simultanément à deux endroits différents, l'informatique quantique pourrait éclipser la capacité de traitement informatique des super-ordinateurs d'aujourd'hui. Dans les puces électroniques normales au silicium, les données sont rendues dans l'un des deux états suivants : 0 ou 1. Dans les ordinateurs quantiques, les données pourraient cependant exister simultanément dans les deux états, augmentant de façon exponentielle leur niveau d'information.

Par analogie, on dit qu'un ordinateur quantique serait capable de lire tous les livres d'une bibliothèque en même temps, alors qu'un ordinateur traditionnel ne peut que les lire l'un après l'autre. Ainsi, un problème qui prendrait 100 ans à résoudre pour Tianhe-2 (l'un des super-ordinateurs les plus rapides de Chine), ne nécessiterait plus qu'un centième de seconde pour être résolu par un ordinateur quantique.

En juillet 2015, un laboratoire d'informatique quantique, établi conjointement par l'Académie chinoise des sciences et le géant chinois de l'Internet Alibaba, a ouvert à Shanghai. Ce laboratoire devrait produire un prototype d'ordinateur quantique destiné au grand public avec 50 à 100 bits quantiques d'ici 2030. De telles capacités de calcul peuvent également être vues comme une menace, car elles rendraient tous les ordinateurs conventionnels « piratables ».

Cependant, comme les deux faces d'une même pièce, la mécanique quantique peut également servir à protéger l'information. La technologie clé quantique bénéficie une sécurité ultra-haute, car un photon ne peut être séparé, ni dupliqué. Il est donc impossible d'écouter ou d'intercepter une information transmise à travers eux.

Par ailleurs, les photons ont la capacité d'informer deux utilisateurs qui communiquent entre eux, de la présence d'une partie tierce essayant de les espionner. Dans le même temps, l'information intercepté « s'effondrerait » ou s'auto-détruirait.

Selon Pan Jianwei, la Chine devrait compléter et mettre en opération d'ici la fin de l'année le premier réseau fédérateur de communication quantique sécurisée au monde : le réseau fédérateur Beijing-Shanghai. Long de 2000 km, ce réseau sera utilisé dans les domaines de la finance, de l'électronique et des affaires gouvernementales. Le satellite et le réseau terrestre permettront ainsi le transport sécurisé de l'information.