Catherine Davis
Les futurs réseaux quantiques promettent des avancées technologiques passionnantes qui pourraient révolutionner des domaines allant de la cybersécurité à la santé et à l’énergie. Mais pour les rendre pratiques et abordables, d’importants défis scientifiques doivent être surmontés.
Le professeur Mehul Malik, de l’École d’ingénierie et des sciences physiques de l’Université Heriot-Watt, s’est vu attribuer une subvention de plus de 2,6 millions de livres sterling par le Conseil européen de la recherche (CER) pour s’attaquer à certains des problèmes les plus pressants.
La subvention de consolidation du CER, QUEST, financera des recherches sur la manière dont les propriétés multimodales de la lumière – sa structure dans l’espace et le temps, ou sa couleur – peuvent être utilisées pour développer des technologies quantiques de nouvelle génération pour l’informatique et les réseaux. Ces technologies ne sont pas basées sur des signaux électriques mais sur les connexions entre les particules de lumière.
L’objectif de ce projet de cinq ans est l’intrication quantique, un élément clé pour de nombreuses applications quantiques. Le professeur Malik a déclaré : « Nous essayons de développer des méthodes entièrement nouvelles pour générer efficacement de l’intrication et la distribuer sur des réseaux de fibres optiques à grande échelle. »
Ce qui distingue le projet du professeur Malik, c’est son accent sur l’exploitation des propriétés spatiales et temporelles de la lumière.
Comme l’a expliqué le professeur Malik, « nous savons que la lumière peut transporter des informations sur sa structure spatiale sous forme d’images, ou sur son profil temporel comme les impulsions. Il est intéressant de noter que les particules quantiques individuelles de lumière – les photons – peuvent être façonnées et sculptées de manière similaire. »
« Nous visons à utiliser ces propriétés pour améliorer ou construire des technologies quantiques avancées pour la génération, la mesure et la distribution de l’intrication. »
Plusieurs obstacles doivent être surmontés. Comment développer des sources d’intrication très brillantes et à la demande ? Comment l’envoyer sur de longues distances ? Et comment mesurer les états quantiques complexes de la lumière ? Le projet CER QUEST visera à répondre à bon nombre de ces questions.
Des réseaux quantiques à petite échelle sont déjà utilisés par certaines institutions financières, et la technologie attire beaucoup d’investissements de la part de l’industrie et des gouvernements. Mais le professeur Malik a insisté sur l’importance d’une recherche fondamentale, ou motivée par la curiosité, plutôt que ciblée commercialement. « Ce que nous sommes en mesure de faire dans un environnement de recherche académique, c’est d’explorer réellement des idées fondamentales que les entreprises ne peuvent ou ne veulent pas explorer, car elles sont trop risquées ou ne sont pas immédiatement viables commercialement. »
« Des subventions comme celles-ci nous permettent d’explorer de nouvelles idées scientifiques qui, tout en comportant un certain niveau de risque, sont très ambitieuses. Et si elles fonctionnent, ce sera très excitant pour le domaine, et finalement pour la société dans son ensemble. »
Le CER promeut et permet le type de recherche fondamentale qui fait avancer cette technologie. Le professeur Malik a précisé : « C’est un maillon essentiel du processus pour la rendre pratique, abordable et disponible à grande échelle. »
Le financement du programme Horizon Europe de l’UE soutient la recherche de pointe dans 25 États membres de l’UE. Alors que les bénéficiaires de cette année étaient annoncés, la présidente du Conseil européen de la recherche, la professeure Maria Leptin, a affirmé : « Voir tout ce talent avec des idées révolutionnaires, basé en Europe, est vraiment inspirant. »
« Cette recherche audacieuse pourrait bien conduire à de nouvelles industries, améliorer des vies et renforcer la position mondiale de l’Europe. »
« Il s’agissait de l’un des appels à projets du CER les plus compétitifs jamais lancés. C’est un rappel supplémentaire de l’urgence qu’il y a à augmenter les investissements de l’UE dans la recherche aux frontières de la connaissance. »
Le professeur Malik dirigera une équipe internationale de scientifiques basée dans son groupe de recherche, le Beyond Binary Quantum Information Lab (BBQLab). Il a indiqué qu’une partie des travaux proposés s’appuieront sur une vaste collaboration en cours au sein de Heriot-Watt, et bénéficieront également du rôle de Heriot-Watt dans les pôles nationaux britanniques de technologie quantique pour les réseaux quantiques intégrés (IQN) et la détection, l’imagerie et la mesure du temps quantiques (QuSIT).
Source : Heriot Watt U.
