La téléportation, c'est pas pour demain !

/ Dossier - écrit par Loïc Massaïa (), le 14/09/2013

Temps de lecture estimé de l'article : 5 minute(s) - 3 réactions

Qui n'a jamais rêver de pouvoir aller promener toute une journée à l'autre bout du monde tout en étant de retour le soir même pour manger ? Ou de revenir du travail sans avoir à subir les embouteillages ou les transports en commun ? Tout cela est possible grâce à l'une des plus célèbres inventions de la science-fiction : la téléportation. Mais sera-t-elle un jour envisageable, ou restera-t-elle un pur fantasme ?


La téléportation, rendue célèbre grâce à Star Trek.

À vrai dire, dans l'état actuel de nos connaissances, il est bien difficile de savoir si la téléportation humaine, ou même d'objet, sera possible un jour. Mais par rapport à il y a une petite vingtaine d'années, nous pouvons aujourd'hui espérer !

Avant 1993, la solution envisagée pour parvenir à téléporter un objet paraissait particulièrement complexe, voire impossible, à mettre en oeuvre. D'après cette théorie, il aurait fallu utiliser un trou de ver. Les trous de ver, ou ponts d'Einstein-Rozen, sont des objets hypothétiques prévus par les équations de la relativité générale d'Einstein, qui seraient une sorte de passage agissant comme un raccourci à travers l'espace-temps. Tout comme un tunnel traverse une montagne. On sait qu'ils peuvent exister, mais il nous paraît impossible d'en créer à notre échelle et surtout d'en garder un ouvert plus d'une fraction de fraction de fraction de seconde... En effet, à cause des fluctuations qui agitent le monde quantique (les particules sont très agitées et désordonnées), il faudrait utiliser une matière exotique (c'est à dire une matière d'une rareté extrême, qui dans la plupart des cas n'existe plus dans notre univers depuis bien longtemps), comme par exemple de l'antimatière. Seul problème : personne ne sait comment stocker autant d'antimatière et suffisamment longtemps au même endroit pour entretenir ce tunnel dans l'espace-temps...


La porte des étoiles, célèbre trou de ver du cinéma de science fiction.

Mais il existe peut-être un autre moyen :

Vous l'avez peut-être entendu ou lu quelque part, mais des scientifiques sont parvenus à téléporter une particule de lumière (un photon). Cela paraît dérisoire, mais c'est un grand pas.

C'est en 1993, donc, que des physiciens de chez IBM mettent en place un protocole expérimental devant permettre la téléportation d'états quantiques, et 4 ans plus tard, Anton Zeilinger et son équipe parviennent à la réaliser, téléportant l'état d'une particule sur une infime distance.

Les progrès technologiques permettent aujourd'hui d'être bien plus précis, et en 2012, deux records de distance ont été battus : une équipe chinoise téléporta une particule à 97 km, et quelques semaines plus tard, Anton Zeilinger, encore lui, réussit à le faire sur une distance de 143 km !

Mais comment ça marche ? demanderait Michel Chevalet.

Et bien les physiciens utilisent une des propriétés les plus mystérieuses et fascinantes du monde des particules : l'intrication. Pour faire simple, plusieurs (prenons 2) particules peuvent être intriquées, c'est-à-dire qu'elles ont créé un lien si fort entre elles, que chaque influence extérieure sur l'une d'elle influe instantanément sur l'autre. Exactement de la même façon et dans les mêmes proportions. C'est déjà assez extraordinaire en soi, mais les physiciens se sont également aperçu que cette propriété violait une des lois fondamentales du modèle standard : "rien ne peut aller plus vite que la lumière". En effet, ce lien qui unit les 2 particules permet à chacune d'elle de connaître la modification d'état de l'autre instantanément ! Et ce, quelle que soit la distance qui les sépare ! C'est-à-dire que puisqu'il n'y a pas de transfert d'information entre les deux (puisqu'une information ne peut dépasser la vitesse de la lumière, et donc atteindre l'autre bout de l'univers instantanément), ces deux particules semblent être reliées comme par une action fantôme ! C'est ce qui a été baptisé le paradoxe EPR (le paradoxe d’Einstein-Podolski-Rosen).

Mais comment utiliser ce principe d'intrication quantique pour téléporter des particules ?

En théorie, ce n'est pas très compliqué. Il suffit d'intriquer 2 particules, prenons 2 photons. Nous gardons un photon près de nous, et envoyons le second photon à grande distance (grâce à un rayon laser par ex, ou une fibre optique), réceptionné par un autre scientifique, pile poil là où nous voulons créer "l'arrivée". En fait, une fois fait, le mécanisme est d'ores et déjà en place, les deux photons intriqués faisant office de "machine à téléporter". Pour ce faire, nous prenons un nouveau photon (celui que nous voulons téléporter) et le faisons interagir avec le photon intriqué resté proche de nous. Nous prenons ensuite des mesures de Bell de ces deux particules afin de définir leur état quantique (Bell en prévoit 4 différents). Instantanément la particule intriquée restée à distance subit l'influence de l'interaction des deux autres particules. Puis, grâce aux informations récoltées sur les deux autres particules, nous pouvons déduire une "correction" (faite "manuellement" sur le photon à distance) à réaliser sur la particule restée à distance afin d'en faire la réplique exacte de la particule originelle...

Mais s'il s'agit de copie, l'originale est toujours là ? Il ne s'agit donc pas réellement de téléportation ?

Et bien oui, c'est bien de la téléportation, car le processus détruit la particule originelle, et la mécanique quantique considère qu'une particule qui a absolument toutes les propriétés d'une autre particule EST cette particule, et non pas un double ou autre clone. Pour faire simple, c'est comme si on dématérialisait une particule à un endroit donné, pour la recréer à un autre endroit. C'est bien de la téléportation !

Reste que la téléportation d'objet reste bien plus compliquée que celle d'une seule particule, ou même d'un seul atome... Et ne parlons pas d'un humain, pour lequel le système cérébral est si complexe qu'il rend absolument gigantesque le nombre de particules en jeux (bien plus grand que le nombre d'étoiles dans le ciel !), et donc complique les calculs de scannage et de réassemblage à tel point qu'on ne pense pas réussir un jour à créer un ordinateur suffisamment puissant !!!

Reste que l'application de la téléportation quantique va servir, dans un avenir relativement proche, à la concrétisation de super-ordinateurs quantiques accessibles au grand public ! En effet, les informations véhiculées par les électrons pouvant circuler instantanément, aidées aussi par d'autres phénomènes quantiques (tel que le principe d'incertitude ou le saut quantique), la capacité de calcul se retrouvera alors grandement décuplée... Une autre application, moins proche de notre quotidien, serait la cryptologie, avec des messages secrets impossibles à intercepter... Mais la téléportation "à la Star Trek"... ce n'est pas pour demain !

En attendant, je vous invite à pratiquer la téléportation Trondheimienne, à chaque soirée mondaine :


Un strip de Lewis Trondheim, dans Lapin (L'association).

 

A découvrir

Vous pouvez aussi découvrir d'autres excellents articles sur Krinein, comme celui-ci : Le Truvada, en utilisation préventive contre le Sida : efficacité démontrée