
Pour les besoins de l’expérience, il est important de préserver l’intégrité de la molécule lorsque
l’explosion se prépare. Auparavant, les impulsions laser étaient trop longues pour donner des images de
molécules de faible masse se déplaçant rapidement. Dans les travaux décrits dans l’article, des
impulsions extrêmement brèves sont appliquées. Elles durent 8 femtosecondes (1 femtoseconde est un
millième d’un millionième d’un millionième d’une seconde, c’est-à-dire le temps nécessaire pour
qu’un faisceau de lumière voyage 0,3 micron, soit une infime fraction du diamètre d’un cheveu
humain). Ces dernières années, le Canada tient le haut du pavé au chapitre des découvertes
scientifiques et des applications des impulsions laser ultrabrèves.
Les auteurs rapportent qu’ils ont pu imager deux molécules très légères, soit le dioxyde de soufre et
l’eau lourde. On peut donc entrevoir la possibilité d’être capable un jour de suivre les interactions
moléculaires dans les transformations chimiques, ce qui serait nettement utile dans le cas de l’eau. Ces
travaux illustrent bien comment, avec les techniques appropriées, on peut obtenir, grâce à la
photonique, des résultats hors de toute attente.
Télécommunications
Communications sécuritaires fiables
Lorsqu’ils se retrouvent en petits nombres, les photons se comportent d’une façon bien différente. Les
progrès technologiques nous permettent maintenant de manipuler individuellement les photons, ce qui
ouvre la voie à de nouvelles découvertes scientifiques basées sur les phénomènes de mécanique
quantique. On discute déjà abondamment de la mise au point d’ordinateurs quantiques capables en
principe de déchiffrer les codes utilisés pour le transfert électronique des fonds, par exemple. Fort
heureusement, des chercheurs travaillent à l’utilisation de méthodes photoniques pour transmettre des
données de façon sécuritaire à l’épreuve de toutes tentatives d’effraction. Le concept qui a d’abord été
lancé par des Canadiens au milieu des années 80 s’appuie sur la cryptographie quantique dans le but de
générer des clés de cryptage pour communiquer dans le secret le plus absolu. Des systèmes de
cryptographie quantique sur fibre optique ont d’ailleurs déjà fait leur apparition sur le marché.
À l’heure actuelle, la sécurité quantique ne peut être assurée qu’entre les deux extrémités d’une même
fibre optique. Cependant, il pourrait être souhaitable que plusieurs abonnés puissent communiquer
entre eux. À cette fin, une équipe de chercheurs à Toronto, Waterloo, Hamilton, Ottawa et Montréal est
à mettre au point de nouveaux concepts. L’article « Towards an implementation of quantum key
distribution in optical fibre telecommunication networks ») présente la recherche en cours à Montréal
où les chercheurs transmettent plusieurs signaux sur la même fibre à différentes longueurs d’onde
(multiplexage en longueur d’onde). Il s’agit d’une méthode dont l’utilisation est répandue en
télécommunications et qui fait appel à des composants de très haut raffinement qui existent déjà. Le
Canada a d’ailleurs été une des principales sources de ces composants au moment de l’essor des
communications optiques au début du siècle.
Employé dans les systèmes de cryptage quantique, le multiplexage en longueurs d’onde permet à deux
utilisateurs de générer une clé secrète qui est inconnue même du serveur qui distribue les photons.
Selon les chercheurs, quand deux utilisateurs communiquent dans un réseau qui comporte plusieurs
serveurs, la moitié seulement des serveurs doit être sécurisée, ce qui impose moins de contraintes sur la
conception du réseau.