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# Pour la première fois, des physiciens ont réussi à "diviser" un photon en trois
- URL: https://posthumain.com/informatique/premiere-fois-physiciens-ont-divise-photon-en-trois/
- Published: 2020-03-04T19:55:34.000Z
- Updated: 2025-04-17T21:12:35.000Z
- Author: Jonathan Paiano
- Tags: informatique, #jpaiano2023d, Physique, informatique quantique, photons, #Migrated-1744923972868, #wp, #wp-post, #Import 2025-04-17 21:06, #Import 2025-04-26 10:31

**La nature même de la lumière fascine autant le commun des mortels que les scientifiques. Les propriétés ondulatoires du photon ne sont plus à prouver, tout comme ses propriétés corpusculaires. La lumière serait théoriquement un mélange alternant de ces deux caractéristiques, un principe connu sous le nom de dualité onde-corpuscule. Récemment, des chercheurs de l'Institut d'informatique quantique (IQC) de l'Université de Waterloo (Canada), auraient réussi un exploit passionnant avec un système optique : la première "division" directe d'un photon en trois photons distincts.**

Cette réussite pourrait nous en apprendre davantage sur la nature corpusculaire du photon et contribuer à diverses applications technologiques, telle que l'informatique quantique.

L'occurrence, la première en son genre, a été possible grâce à un procédé optique appelé conversion paramétrique descendante spontanée (SPDC, ou tout simplement "Convertisseur bas"), utilisé en optique quantique pour obtenir deux photons corrélés à partir d'un seul photon "pompe".

Le procédé a notamment permis de créer ce que les chercheurs appellent un "état de lumière non gaussien". L'état de lumière non gaussien est considéré comme un ingrédient essentiel pour obtenir la [suprématie quantique](https://trustmyscience.com/suprematie-quantique-informatique-quantique-franchit-nouvelle-etape-essentielle/?ref=posthumain.com).

![spdc procede optique photons](https://storage.ghost.io/c/ff/1a/ff1a0836-0870-4803-888c-ae1b8c48d937/content/images/2025/04/spdc-procede-optique-photons.jpg)

Dans un système SPDC standard, la conversion descendante génère deux photons à partir d'un photon "pompe". Les deux photons produits sont intriqués et possèdent une énergie et quantité de mouvement totale égale à celle du photon d'origine. Crédits : Wikipédia

« *Il était entendu qu'il y avait des limites au type d'enchevêtrement généré avec la version à deux photons du système, mais ces résultats constituent la base d'un nouveau paradigme passionnant de l'optique quantique à trois photons* », [a déclaré](https://uwaterloo.ca/news/news/quantum-researchers-able-split-one-photon-three?ref=posthumain.com) Chris Wilson, chercheur principal à la faculté IQC et professeur de génie électrique et informatique à l'université de Waterloo. L'étude a été publiée dans la revue *Physical Review X*.

« *Étant donné que cette recherche nous amène au-delà de la capacité connue de diviser un photon en deux photons fils enchevêtrés, nous sommes optimistes sur le fait d'avoir ouvert une nouvelle zone d'exploration* », ajoute-t-il.

## La conversion paramétrique descendante spontanée au service de l'informatique quantique

« *La version à deux photons est un cheval de bataille pour la recherche quantique depuis plus de 30 ans* », a déclaré Wilson. « *Nous pensons que le fait de gérer un tel système à trois photons nous permettra de dépasser les limites et ainsi encourager de nouvelles recherches théoriques et applications expérimentales et, espérons-le, le développement de l'informatique quantique optique utilisant des unités supraconductrices* ».

![laboratoire physique quantique chris wilson photons](https://storage.ghost.io/c/ff/1a/ff1a0836-0870-4803-888c-ae1b8c48d937/content/images/2025/04/laboratoire-physique-quantique-chris-wilson-photons.jpg)

Le laboratoire de Chris Wilson. Crédits : Université de Waterloo

**Sujet similaire : [Détection des photons les plus énergétiques jamais mesurés, en provenance d'une source cosmique énigmatique](https://posthumain.com/detection-des-photons-les-plus-energetiques-jamais-mesures-en-provenance-de-la-nebuleuse-du-crabe/)**

Wilson a utilisé des photons micro-ondes pour repousser les limites connues des systèmes SPDC. L'implémentation expérimentale a exploité un résonateur paramétrique supraconducteur. Le résultat a clairement montré une forte corrélation entre trois photons générés à différentes fréquences. Les recherches en cours visent maintenant à démontrer que les photons générés sont bien enchevêtrés.

« *Les états et les opérations non gaussiens sont un ingrédient essentiel pour obtenir la suprématie quantique* », a déclaré Wilson. « *Ils sont très difficiles à simuler et à modéliser de manière classique, ce qui a entraîné une pénurie de travaux théoriques pour cette application* ».

Cet exploit de laboratoire nous rapproche davantage de systèmes optiques ultra-performants, posant les fondements technologiques de l'informatique quantique de demain et on l'espère, des ordinateurs quantiques grand public.

##### Source : [Physical Review X](https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.10.011011?ref=posthumain.com)