Un réseau quantique de capteurs distribués – EQUINE

La métrologie quantique a apporté des améliorations significatives en sensibilité et en précision par rapport à la métrologie classique, révolutionnant certains domaines comme la magnétométrie basée sur les ensembles de centres NV, et la géophysique, grâce aux gravimètres à atomes froids. La plupart de ces réalisations reposent cependant sur l'interaction locale de une ou deux particules, limitant ainsi la couverture géographique de la zone. EQUINE propose un changement de paradigme en développant un réseau de capteurs quantiques à l’échelle d’un territoire, ainsi que la sécurisation des résultats des mesures entre partenaires.
Plus précisément, EQUINE a pour objectifs : utiliser des états intriqués bipartites à haute performance pour la tâche de délégation sécurisée de mesure ; démontrer que la mesure d'un paramètre global d'un système (somme, différence, moyenne de plusieurs valeurs de phase) à l'aide d'un état quantique multipartite est plus précise que si les différents capteurs avaient été sondés par des sources distinctes (quantiques ou classiques) ; exploiter ces états intriqués multipartites pour assurer la sécurité des mesures prises en différents points d'un réseau ; profiter de la technologie de télécommunications bien maîtrisée pour démontrer la faisabilité de telles tâches sur des réseaux de fibre optique déployés, y compris pour le cas d’usage spécifique de détection des vibrations sismiques. Aborder ces objectifs nécessite une forte synergie entre considérations théoriques et contraintes expérimentales. En termes de ressources, nous considérerons deux types d'états quantiques multimodes/multipartites, à savoir les qudits et les états GHZ. La génération, la manipulation et l'exploitation de ces types d'états pour démontrer un avantage quantique pour les approches multiparamètres par rapport aux approches localisées et pour la mesure déléguée et distribuée sécurisée, représentent le défi global du projet. Cela nécessite de lever des barrières scientifiques majeures, allant des fondements théoriques à l’évaluation de solutions dans des environnements expérimentaux réalistes et contraints.
Les perspectives offertes par notre approche pour aborder des cas d'usage importants en métrologie et communication quantiques ont attiré l'attention d'acteurs majeurs dans ces domaines, Thales SIX et Exail, qui apporteront leur soutien et partageront leur vision sur l'exploitation des résultats d’EQUINE.