12 800 kilomètres de lien quantique : ce faisceau indestructible entre la Chine et l’Afrique du Sud bouleverse la science

Une avancée scientifique majeure a été réalisée avec l’implémentation du premier lien satellitaire quantique dans l’hémisphère sud, précisément à l’Université de Stellenbosch en Afrique du Sud. Le microsatellite Jinan 1, lancé en orbite terrestre basse, a permis de transmettre des clés sécurisées grâce à une station au sol mobile, installée sur le toit du bâtiment d’ingénierie de l’université. Cet exploit historique, réalisé en octobre 2024, marque non seulement un tournant pour la science mais aussi pour les collaborations internationales.

Un exploit sans précédent dans le domaine de la communication quantique

La réalisation du lien quantique le plus long au monde, entre la Chine et l’Afrique du Sud, s’étendant sur près de 13 000 km, représente une prouesse technologique remarquable. Cette connexion ultra-sécurisée a été rendue possible grâce au microsatellite quantique chinois Jinan-1, en orbite terrestre basse. C’est la première fois qu’une telle communication quantique est établie dans l’hémisphère sud.

Les chercheurs ont utilisé la distribution de clés quantiques (QKD) pour générer des clés de cryptage en temps réel, permettant de transmettre de manière sécurisée des images entre les stations au sol des deux pays. Cette avancée découle d’une collaboration entre l’Université de Stellenbosch en Afrique du Sud et l’Université des sciences et technologies de Chine. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nature, soulignant l’importance de cette innovation dans le domaine des communications sécurisées.

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La sécurité infaillible de la communication quantique

La communication quantique s’appuie sur des principes fondamentaux de la mécanique quantique, garantissant un transfert d’informations extrêmement sécurisé. La distribution de clés quantiques, élément clé de cette technologie, utilise des photons uniques pour encoder et transmettre des clés sécurisées. Ces photons ne peuvent être interceptés, copiés ou mesurés sans altérer leur état quantique, offrant ainsi une sécurité inégalée face à des adversaires puissants.

La Chine, pionnière dans ce domaine, est guidée par le célèbre physicien quantique Prof. Jian-Wei Pan, et dispose d’une infrastructure quantique étendue, notamment un réseau à fibres optiques de 2 000 km reliant 32 nœuds entre Pékin et Shanghai. Le Prof. Juan Yin, qui a dirigé l’équipe de recherche chinoise pour cette collaboration avec l’Afrique du Sud, avait déjà contribué au développement du premier satellite quantique chinois, Micius, établissant en 2017 un lien quantique intercontinental de 7 600 km avec l’Autriche.

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L’importance de la collaboration scientifique mondiale

Le succès de cette démonstration de technologie satellitaire quantique souligne l’importance des collaborations internationales et nationales dans la recherche scientifique. Dr. Yaseera Ismail, qui dirige l’équipe sud-africaine, a déclaré : « Les collaborations internationales sont essentielles pour propulser la recherche de pointe et repousser les limites scientifiques ». Ce projet démontre le potentiel significatif de l’Afrique du Sud à développer un écosystème quantique florissant.

Prof. Francesco Petruccione a ajouté que cette réussite positionne fermement l’Afrique du Sud comme un acteur majeur dans l’écosystème mondial des technologies quantiques en pleine évolution. Les collaborations comme celle-ci accélèrent les percées scientifiques, développent l’expertise locale et permettent de transformer la recherche avancée en solutions technologiques tangibles.

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Un avenir prometteur pour la recherche quantique en Afrique

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Prof. Sibusiso Moyo, Vice-recteur pour la recherche et l’innovation à l’Université de Stellenbosch, a souligné l’importance de soutenir et d’investir dans les sciences fondamentales comme l’informatique quantique. Cette percée s’inscrit dans la vision de l’université de devenir un leader de la recherche en Afrique. L’Université de Stellenbosch vise à être reconnue pour son excellence et sa contribution au progrès de la connaissance au service de la société d’ici 2040.

Cette réalisation marque une étape importante dans le développement de la science quantique en Afrique du Sud et suscite des questions passionnantes pour l’avenir. Quels seront les prochains défis à relever pour maintenir cette dynamique et comment les autres pays africains pourront-ils tirer parti de ces avancées pour renforcer leur position dans la recherche scientifique mondiale ?

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