Une première quantique : des photons intriqués produits à partir de lumière solaire
Des chercheurs sont pour la première fois parvenus à générer des photons intriqués quantiquement avec de la lumière solaire. La lumière solaire pourrait produire des niveaux d’intrication comparables à ceux obtenus avec un laser à condition de tenir compte des différences de largeur de bande de la lumière incidente.
Des chercheurs ont réussi pour la première fois à produire des photons intriqués à partir de lumière solaire. Un photon est une particule élémentaire de lumière, tandis que l’intrication quantique est un phénomène où deux particules deviennent liées de manière si étroite que l’état de l’une influence instantanément l’état de l’autre, même à distance. Ce processus, habituellement réalisé en laboratoire avec des lasers, a été obtenu ici en exploitant directement la lumière naturelle du Soleil. Cette avancée, publiée le 12 août 2026, marque une étape importante pour les technologies quantiques, car elle ouvre la voie à des sources d’intrication plus accessibles et moins coûteuses. L’intrication quantique est un pilier des futures technologies comme l’informatique quantique ou les communications ultra-sécurisées.
L’intrication quantique est un phénomène contre-intuitif décrit par la physique quantique. Lorsqu’un photon est intriqué avec un autre, mesurer une propriété (comme sa polarisation) sur l’un détermine immédiatement la propriété correspondante de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Par exemple, si un photon intriqué a une polarisation horizontale, son partenaire aura automatiquement une polarisation verticale, et vice versa. Ce phénomène a été théorisé dès 1935 par Einstein, Podolsky et Rosen, qui l’avaient qualifié d’action fantôme à distance. Aujourd’hui, il est confirmé expérimentalement et utilisé dans des applications comme la cryptographie quantique, qui permet des échanges de données inviolables.
Jusqu’à présent, les photons intriqués étaient produits en laboratoire à l’aide de lasers et de cristaux spécifiques, un processus complexe et énergivore. Les chercheurs ont ici utilisé un cristal de β-borate de baryum (BBO), capable de séparer un photon solaire en deux photons intriqués lors de son passage. Cette méthode exploite la lumière naturelle du Soleil, une source d’énergie renouvelable et abondante. L’expérience a été menée dans des conditions contrôlées pour isoler les photons intriqués des autres particules lumineuses. Cette approche pourrait réduire les coûts et l’empreinte écologique des technologies quantiques, tout en les rendant plus accessibles.
La production de photons intriqués à partir de lumière solaire ouvre des perspectives pour plusieurs domaines. En informatique quantique, ces photons pourraient servir de qubits, les unités de base des ordinateurs quantiques, permettant des calculs bien plus rapides que les ordinateurs classiques. Dans le domaine des communications quantiques, ils pourraient sécuriser les échanges de données via des réseaux inviolables, car toute tentative d’interception briserait l’intrication et serait détectée. Enfin, cette méthode pourrait faciliter le déploiement de technologies quantiques dans des régions éloignées, où l’accès à des sources d’énergie ou de lumière artificielle est limité.
Malgré cette avancée, plusieurs défis restent à relever. Le principal obstacle est la faible efficacité du processus : seulement un très petit pourcentage des photons solaires est converti en paires intriquées. Les chercheurs travaillent à optimiser le cristal utilisé et les conditions expérimentales pour augmenter ce rendement. De plus, les photons intriqués produits doivent être isolés des autres particules lumineuses pour éviter toute interférence. Enfin, leur utilisation pratique dans des technologies quantiques nécessite encore des développements technologiques, notamment pour les détecter et les manipuler avec précision.
Cette expérience a été menée par une équipe internationale de chercheurs, dont des membres de l’*Université de Glasgow* (Royaume-Uni) et de l’*Université nationale de Singapour*. Leurs travaux s’inscrivent dans le cadre de recherches plus larges sur les technologies quantiques, un domaine en pleine expansion depuis les années 2010. L’intrication quantique, bien que théorisée il y a près d’un siècle, n’a commencé à être exploitée concrètement que récemment, avec des applications comme le *réseau quantique chinois* ou les premiers ordinateurs quantiques commerciaux. Cette étude montre que les sources d’intrication pourraient être bien plus variées et accessibles qu’on ne le pensait.
