La course à la création d'un internet quantique.

L'Europe milite pour la création d'une nouvelle infrastructure réseau plus sécurisée, basée sur la physique quantique, qui contribuerait à empêcher les pirates informatiques de voler des informations.

L’Europe, la Chine et les États-Unis investissent dans le développement de l’informatique quantique et de l’internet quantique. Photo : metamorworks — L’Europe, la Chine et les États-Unis investissent dans le développement de l’informatique quantique et de l’internet quantique. Photo : *metamorworks*

En mai 2023, le Dr Benjamin Lanyon, de l'Université d'Innsbruck en Autriche, a réalisé une avancée majeure dans la création d'un nouveau type d'internet. Il a transmis des informations sur une distance de 50 kilomètres grâce à un câble à fibre optique, en utilisant les principes de la physique quantique. L'information en physique quantique diffère de l'unité de données binaires stockée et traitée par les ordinateurs, qui constitue le cœur du Web actuel. Le monde de la physique quantique s'intéresse aux propriétés et aux interactions des molécules, des atomes et même des particules plus petites comme les électrons et les photons. Les bits quantiques, ou qubits, offrent la possibilité d'une transmission d'informations plus précise, contribuant ainsi à prévenir le vol d'informations sur les réseaux.

Lanyon affirme que ses recherches rendront l'internet quantique viable au sein des villes, avec pour objectif d'étendre ensuite sa portée entre les villes. Cette avancée majeure s'inscrit dans le cadre d'un projet de recherche de l'Union européenne (UE) visant à progresser vers un internet quantique. Baptisé Quantum Internet Alliance (QIA), ce projet rassemble de nombreux instituts de recherche et entreprises à travers l'Europe. La QIA a reçu 25,5 millions de dollars de financement de l'UE sur une période de trois ans et demi, jusqu'à fin mars 2026, selon Phys.org .

« L’internet quantique ne remplacera pas l’internet conventionnel, mais s’y combinera », a expliqué Stephanie Wehner, professeure d’information quantique à l’université de technologie de Delft aux Pays-Bas et coordinatrice du QIA.

Un concept fondamental de la physique quantique est l'intrication quantique. Si deux particules sont intriquées, quelle que soit la distance qui les sépare dans l'espace, elles posséderont des propriétés similaires. Par exemple, elles auront toutes deux le même « spin », qui indique la direction du moment angulaire intrinsèque d'une particule fondamentale. L'état de spin d'une particule n'est pas clair tant qu'elle n'est pas observée. Avant cela, les particules existent dans divers états appelés superpositions. Mais une fois observées, l'état des deux particules est clairement défini.

Ceci est très utile pour sécuriser les communications. Ceux qui interceptent secrètement des transmissions de données quantiques laisseront des traces évidentes en modifiant l'état des particules observées. « Nous pouvons exploiter les propriétés de l'intrication quantique pour garantir la sécurité des communications, même si l'attaquant possède un ordinateur quantique », explique Wehner.

Les capacités de communication sécurisée offertes par l'internet quantique pourraient ouvrir la voie à un éventail d'applications bien plus large que celui des réseaux internet traditionnels. Par exemple, en médecine, l'intrication quantique permet la synchronisation des horloges et l'amélioration des interventions chirurgicales à distance. En astronomie, les télescopes effectuant des observations à distance pourraient « utiliser l'internet quantique pour créer une intrication entre les capteurs, fournissant ainsi des images du ciel de bien meilleure qualité », a déclaré Wehner.

Le défi actuel consiste à étendre l'internet quantique pour utiliser plusieurs particules sur de longues distances. Lanyon et al. ont également démontré la communication non seulement entre particules individuelles, mais aussi entre faisceaux de particules (ici, des photons), ce qui accroît les taux d'intrication entre les nœuds quantiques. L'objectif ultime est d'étendre ces nœuds quantiques sur des distances encore plus grandes, potentiellement jusqu'à 500 km, afin de créer un internet quantique capable de connecter des villes éloignées, à l'instar des réseaux internet traditionnels.

Au-delà de l'Europe, la Chine et les États-Unis ont également réalisé des progrès considérables dans le domaine de l'informatique quantique et de l'internet quantique ces dernières années. L'Europe va plus loin en développant une infrastructure spatiale et terrestre intégrée pour des communications sécurisées, composante essentielle de l'internet quantique.

An Khang (selon Phys.org )

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