Introduction
La détection par des capteurs quantiques (quantum sensing) est un domaine de recherche qui utilise des dispositifs quantiques pour dépasser les limites classiques de la détection des champs magnétiques et autres. Par exemple, il existe depuis peu des capteurs quantiques pour la détection de la position, de la navigation et de la synchronisation à l’échelle atomique. Ces dispositifs peuvent fournir des données de positionnement pouvant se substituer à un système de positionnement conventionnel. Mais le champ d’application est beaucoup plus vaste, avec des perspectives de développement intéressantes. Parmi les applications des capteurs quantiques se trouve le radar quantique ; celui-ci mérite une attention à part.
Les applications des capteurs quantiques sont nombreuses
Les capteurs quantiques ont des applications dans une grande variété de domaines, notamment la microscopie, les systèmes de positionnement, les technologies de communication, les capteurs de champs électriques et magnétiques, ainsi que dans des domaines de recherche géophysique tels que la prospection minière et la sismologie. De nombreux dispositifs de mesure utilisent les propriétés quantiques pour effectuer des mesures, comme les horloges atomiques, les dispositifs supraconducteurs à interférence quantique et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire. Grâce aux nouvelles avancées technologiques, les systèmes quantiques individuels peuvent être utilisés comme dispositifs de mesure, en utilisant l’enchevêtrement, la superposition, l’interférence et la compression pour améliorer la sensibilité et surpasser les performances des stratégies classiques.
Le cas particulier du radar quantique
Le radar quantique tend actuellement à ne pas être considéré comme une technologie opérationnelle. Permet-il, d’ores et déjà, de détecter des avions furtifs ? Cette question suscite de nombreuses spéculations mais ne semble pas avoir reçu de réponse admise par tout le monde.
Le principe du radar quantique est toujours l’intrication quantique. L’idée est d’envoyer un photon intriqué pour sonder l’espace, et de tirer une information en mesurant son double, qui lui est gardé à portée de main.
Certaines des difficultés contenues dans la réalisation d’un radar quantique opérationnel sont connues. Le premier défi réside dans la portée limitée du dispositif, en raison de la perte de cohérence des photons intriqués. Les radars classiques actuels peuvent par ailleurs interroger de nombreuses cibles, tandis que les radars quantiques sont limités à une seule polarisation ou portée. Pour surmonter la perte d’information causée par la décohérence des photons, des techniques d’analyse avancées sont requises. Il n’est pas exclu que cette technologie ne se prête pas à une utilisation militaire. Mais elle pourrait aussi mettre à mal toutes les technologies de furtivité existantes.
Conclusion
Une chose semble certaine, c’est que les agences de R&D militaires affichent un grand intérêt pour les capteurs et les radars quantiques, y compris en cherchant à les hybrider avec des systèmes optiques conventionnels. Les radars quantiques font partie des sujets autour desquels s’instaure actuellement une course technologique, avec, à l’horizon, un effet majeur de neutralisation des technologies de furtivité. Mais, indépendamment des rivalités militaires, les gains de précision aux niveaux les plus fins qu’ils permettent dans une foule d’applications civiles suffisent pour leur assurer une place de choix dans les agendas de R&I. Les impacts dans les domaines des nanotechnologies et des sciences du vivant pourraient en effet être majeurs.
