Alice & Bob communiquent autrement…

Découverte d’une forme de communication immatérielle.
La communication entre deux personnes peut se faire sans échange de particules.

Un physicien de l’Université Texas A&M, Suhail Zubairy, et des chercheurs du Centre National de Mathématique et de Physique d’Arabie Saoudite, dont Hatim Salih, viennent de développer un moyen de communiquer sans utiliser de particules physiques, suggérant ainsi que l’information peut voyager d’une manière inhabituelle.

Dans leur article présentant leur découverte, les chercheurs décrivent une interaction, une communication donc, entre « Alice » et « Bob » en utilisant un dispositif s’appuyant sur un effet quantique (voir articles référencés en bas de page pour le détail du dispositif). Avec ce dispositif, une information peut être échangée entre Alice et Bob sans qu’aucune particule (par exemple un photon, l’unité électromagnétique de lumière) ne passe à travers le canal de communication. Ceci signifie que pour communiquer entre eux, Alice et Bob n’ont pas besoin de s’envoyer une seule information de nature physique ! « Il s’agit ici d’un nouveau paradigme de communication quantique », indique Zubairy.

Voici le principe de l’expérience : Alice et Bob disposent chacun d’un appareil électronique qu’ils peuvent allumer ou éteindre. Un photon quittant l’appareil d’Alice peut, ou non, être absorbé par Bob, selon ce que Bob indique comme choix sur son propre appareil. En fonction de ce que Bob choisit, divers détecteurs s’éteignent du côté d’Alice ; Alice peut ainsi déterminer le choix de Bob en vérifiant l’état de ses détecteurs à elle. En résumé, Alice peut connaître un choix que Bob fait, sans que celui-ci ne donne d’information à Alice ; le fait qu’Alice -et elle seule- ait envoyé de l’information suffit !

Zubairy précise : « Il a longtemps été acquis en physique que, si deux parties veulent communiquer, quelque chose a besoin d’être envoyé, et que quelque chose doit laisser passer ce qui est envoyé. Ceci a toujours été une hypothèse sous-jacente à chaque système de communication. Nous voici désormais avec le premier système où ces conditions n’existent pas ! C’est ce que je veux dire lorsque je parle de communication presque psychique.»

D’un point de vue applicatif, Zubairy indique que ces recherches pourraient avoir des implications majeures pour les communications sécurisées, telles que celles relevant du transfert d’informations par carte de crédit entre un client et un vendeur. Avec ce nouveau type de communication, il n’y aurait en effet plus d’information à voler car celle-ci serait inexistante au sein du circuit de communication. D’ailleurs, des applications allant dans ce sens ont déjà été menées avec succès.

Zubairy ajoute : « Ce que nous proposons aujourd’hui va un peu au-delà. Nous parlons ici de communication directe. Nous avons désormais un protocole permettant d’éliminer complètement tout intermédiaire, fut-il une simple particule de lumière. D’un point de vue fondamental, c’est complètement stupéfiant. Et, d’une certaine manière, nous fait nous reposer des questions telles que : qu’est-ce qu’un photon ? ».

Ceci amène aussi à se poser la question suivante : qu’est-ce que l’information, qu’est-ce qui permet à une personne d’avoir de l’information sur son environnement ? Ou encore : qu’est-ce que la communication entre deux parties, par exemple entre deux personnes ? Comme le dit Hatim Salih, « si les particules physiques ne sont pas ce qui porte l’information entre l’émetteur et le récepteur, alors qu’est-ce qui permet d’obtenir cette information ? »

Nous voici donc avec le même questionnement qui taraude les chercheurs (physiciens pour certains, d’ailleurs) travaillant sur le thème de l’intuition : Qu’est-ce qui permet à quelqu’un d’obtenir intuitivement de l’information sur quelque chose qui lui est distant, inaccessible, physiquement parlant ?

Sources :
– Phys. Rev. Lett. 110, 170502 (2013), Protocol for Direct Counterfactual Quantum Communication – Lire l’article (en anglais)
– PhysicsWorld.com, Alice and Bob communicate without transferring a single photon – Lire l’article (en anglais)

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