Communications quantiques DOSSIER précision qui exploite une horloge ultraprécise ( de l ’ ordre de la picoseconde ) pour attribuer à chaque détection des étiquettes temporelles qui servent à identifier les corrélations en post-traitement ( voir l ’ article photoniques [ 2 ]). Cette précision est couramment atteinte en laboratoire avec de simples horloges à base d ’ oscillateurs à quartz dont la stabilité de fréquence centrale est de l ’ ordre de 10 -9 Hz . La même horloge étant utilisée pour dater tous les évènements , sa stabilité importe peu puisque les corrélations font intervenir les intervalles de temps relatifs entre des évènements quasi simultanés . Le problème est bien différent dès lors que l ’ on sort du laboratoire : chaque site de réception dispose de sa propre échelle de temps , dont la synchronisation relative , pourtant essentielle , n ’ est pas garantie au-delà de quelques secondes . Les opérateurs mobiles offrent le même genre de service à nos portables , ou les satellites à nos GPS , mais avec des précisions bien en-deçà des attendus pour les protocoles de communication quantique . Cet aspect technologique est un axe de recherche important du réseau de recherche en métrologie du temps FIRST-TF [ 3 ].
LE REGARD DE LA MÉTROLOGIE PAR LAURENT LABONTÉ
Les réseaux quantiques offrent une opportunité unique pour la métrologie quantique , permettant des avancées inaccessibles aux approches classiques ou aux états quantiques isolés . En reliant des capteurs distribués sur un territoire à l ’ aide d ’ états intriqués au sein d ’ un réseau quantique , il devient possible de mesurer des paramètres globaux avec une précision surpassant celle obtenue par des capteurs indépendants . Ce principe repose sur l ’ exploitation des corrélations quantiques établies entre les capteurs , autorisant une estimation collective plus performante . Par exemple , un réseau de gravimètres quantiques ou de capteurs optiques intriqués pourrait détecter des variations infimes de gravité ou d ' activités sismiques sur de vastes régions , permettant d ’ envisager l ’ anticipation des catastrophes naturelles en géophysique ou de meilleures performances en navigation inertielle . De même , la synchronisation d ’ horloges atomiques réparties sur un réseau pourrait révolutionner les systèmes GPS et les communications , en offrant une précision sans précédent [ 4 ]
En ce qui concerne les corrélations en énergie , on mesure la somme des énergies de chaque photon de la paire via une paire d ’ interféromètres fortement déséquilibrés mais identiques . Il s ’ agit alors de stabiliser les interféromètres l ’ un par rapport à l ’ autre . En laboratoire , à l ' abri de toutes perturbations , il est assez facile d ’ obtenir deux interféromètres avec une stabilité relative meilleure que λ / 100 sur quelques heures . Mais dès lors que les interféromètres sont placés dans deux laboratoires différents , cette stabilité relative devient un casse-tête … On entre alors sur les platebandes du projet REFIMEVE qui s ’ attache d ’ assurer le transfert d ’ une fréquence optique ultra-stable sur longue distance .
Le dernier point à mettre en avant est le flux de données échangées au cours d ’ une expérience de distribution quantique de clef .
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